faipar - 51. évf. 1. sz. (2003.) -...

FAIPAR L. ÉVF. 3. SZÁM 1

MEGHÍVÓ

Kari Napok 2003. Tíz éves az alkalmazott művészképzés és a

terméktervező faipari mérnökképzés

2003. június 12-13. Nyugat-Magyarországi Egyetem

Faipari Mérnöki Kar 2003. JÚNIUS 12. HELYSZÍN: NYME „B” ÉPÜLET 7. SZ. ELŐADÓ

13.30 Megnyitó (Prof. Dr. Molnár Sándor dékán) Köszöntő (Szakmai szövetségek, Minisztériumok képviselői)

A Faipari Mérnöki Kar oktatási tevékenysége, helyzete, fejlődése (előadó: Dr. habil. Takáts Péter oktatási dékánhelyettes) A Szakképzési alap felhasználása, a Faipari Mérnöki Kar fejlesztése (előadó: Dr. Varga Mihály gazdasági dékánhelyettes) A terméktervező mérnökképzés és az alkalmazott művészképzés integrálódásának eredményei (Prof. Dr. Kovács Zsolt intézetigazgató) A formatervező képzés bemutatása (Szentpéteri Tibor tanszékvezető)

Az építész képzés bemutatása (Csíkszentmihályi Péter tanszékvezető)

A terméktervező mérnökképzés és a termékvilág kihívásai (Dr. Hegedűs József) Az EU normáknak megfelelő porelszívó rendszer és a tanműhely megtekintése.

19.00 Baráti vacsora – szakestély

2003. JÚNIUS 13. HELYSZÍN: FESTŐTEREM

9.00 Az Alkalmazott Művészeti Intézet diplomamunkáinak kiállítása a Festőteremben és az Intézet bemutatkozása (előadó: Mészáros György intézetigazgató)

A Kari Napok szervezői: A Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet és az

Alkalmazott Művészeti Intézet

Információt ad: Dr. Wesztergom Viktorné dékáni hivatalvezető

Nyugat-Magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar

9400 Sopron Bajcsy-Zs. u. 4. Telefon: 99/ 518-101, 518-297

E-mail: [email protected]

A Faipari Tudományos Egyesület

Lapja Szerkesztőség:

Winkler András, főszerkesztő Bejó László, szerkesztő Paukó Andrea, szerkesztő Bálint Zsolt, tördelőszerkesztő Szerkesztőbizottság:

Molnár Sándor (elnök), Fábián Tibor, Hargitai László, Kovács Zsolt, Láng Miklós,

Németh Károly, Szalai József, Tóth Sándor, Winkler András

Faipar - a faipar műszaki tudomá-nyos folyóirata. Megjelenik a Nyugat-Magyarországi Egyetem Sopron Faipari Mérnöki Kar gondo-zásában. A folyóirat célja tudomá-nyos igényű, lektorált cikkek meg-jelentetése és általános tájékoztatás a hazai és nemzetközi faipar hírei-ről, újdonságairól.

A cikkekben kifejtett nézetek a szerzők sajátjai, azokért a Faipari Tudományos Egyesület és a NyME Faipari Mérnöki Kar felelősséget nem vállal. A kiadványban található cikkeket, tanulmányokat a szerzők tudtával és beleegyezésével publi-káljuk. A cikkek nem reprodukál-hatók a kiadó és a szerzők enge-délye nélkül, de felhasználhatók oktatási és kutatási célokra, illetve idézhetők más publikációkban, megfelelő hivatkozások megadása mellett. Megjelenik negyedévente. Megren-delhető a Faipari Tudományos Egyesületnél (1027 Budapest, Fő u. 68.) A kiadványt a FATE tagjai ingyen kapják. Az újságcikkeket, híreket, olvasói leveleket Bejó László részére kérjük elküldeni (NyME, Lemezipari Tanszék, 9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky út 4.) Tel./Fax.: 99/518-386. A borítón, Dr. Tóth Sándor cikké-hez kapcsolódóan, a korábbi és a legújabb Faipari Kézikönyvek borí-tói láthatók. Készült a Soproni Hillebrand nyomdában, 500 példányban.

HU ISSN: 0014–6897

2 2003. MÁRCIUS

Tartalom 1 KARI NAPOK 2003.

2 TARTALOMJEGYZÉK

3 JOÓ B.: Teherviselő faszerkezetek csava-ros kapcsolatának tervezési tapasz-talatai, az európai előírások

7 BABOS K., ZSOMBORI F.: Néhány nyár-fajta faanyag-tulajdonságának összefog-laló jellegű ismertetése. 2.rész

10 CSIHA CS. ALPÁR T.: Nagyedényes fa-fajok felületi érdességének kiértékelése

16 BÍRÓ B.: Az álgesztes bükk faanyag felhasználhatóságának vizsgálata

19 FODOR T.: A faanyag dinamikus rugal-massági moduluszának és veszteségi té-nyezőjének kísérleti mérése. II. rész.

22 DÉNES L., KOVÁCS ZS.: Kisérlettervezés alkalmazása új termék kifejlesztéséhez.

28 TÓTH S.: Faipari kézikönyv

30 CSUPOR K.: Egyesületi hírek

33 DIVÓS F.: In memoriam Zombori Balázs

34 Közhasznúsági jelentés a Faipari Tudományos Egyesület 2002. évi működéséről

36 Felhívások

Contents

FACULTY DAYS 2003 1

CONTENTS 2

B. JOÓ: Designing bolted connections according to European standards.

3

K. BABOS, F. ZSOMBORI: Various properties of some poplar variants’

xylem. Part 2.

7

CS. CSIHA, T. ALPÁR: Surface roughness evaluation for large-porous

species

10

B. BÍRÓ: The utility value of red heart beech material

16

T. FODOR: Orthotropic elasticity of sliced veneers – Part 2.

19

L. DÉNES, ZS. KOVÁCS: Using experimental design for new product

development

22

S. TÓTH: Wood processing handbooks 28

K. CSUPOR: News of the Wood Science Society

30

F. DIVÓS: In memoriam Balázs Zombori

33

Public benefit report of the Hungarian Wood Science Society – year 2002

34

Invitations 36

FAIPAR LI. ÉVF. 1. SZÁM 3

Teherviselő faszerkezet csavaros kapcsolatának tervezési tapasztalatai az európai előírások szerint

Joó Balázs

Designing bolted connections according to European standards

The subject of the article is the strength design of a bolted connection of a load bearing wood structure, using the Hungarian and the European standards. First we calculated the dimensions according to the Hungarian standard. We also designed it based on the European standard. Additionally we performed stress analysis using the finite element method. According to the calculations, the load carrying capacity of the connection did not fulfil the requirements. This was confirmed by finite element analysis. The finite element method, that makes numerical experimentation possible, is a useful tool for designing connections. Key words: Wood construction, Strength design, Standards, Eurocode, Finite Element Method

Bevezetés A dolgozat témája favázas hallgatói kollé-

gium tartószerkezeti tervezése és méretezése a magyar és az európai szabványok szerint. Cé-lunk a bevezetendő uniós és a hatályos magyar szabványok összehasonlítása egy favázas hall-gatói kollégium tartószerkezeti csomópontjának méretezésén keresztül. A tervezést mindkét szabvány szerint elkészítettük. Végeselem mód-szerrel elvégeztük a csavaros kapcsolat feszült-séganalízisét is. Végül a két rendszer összeha-sonlítását, és a levonható következtetéseket is-mertetjük.

A magyar és az európai szabványok Magyarország jelenlegi integrációs törek-

vései alapján az Európai-uniós csatlakozás a kö-zeljövőben várható. Ez a folyamat jelentős vál-tozásokat hoz magával a tartószerkezet-tervezés területén is; e mérnöki tevékenységet is uniós előírások szerint kell bonyolítani.

Az Európai Szabványügyi Bizottság (CEN) 1990-ben az épületek tervezésére vonat-kozó harmonizált szabványokat dolgozott ki. Ez kezdetben az egyes tagállamokban alternatív tartószerkezeti szabványként funkcionálna, ké-sőbb azok helyére lépne. A tagállamok a saját országukra vonatkozólag elkészítik a Nemzeti Alkalmazási Dokumentumot (NAD), amelynek feladata, hogy hatósági úton biztosítsa a szab-vány területi érvényességét, illetve megkönnyít-

se annak értelmezését. Ezeket az európai szab-vánnyal együtt kell használni.

Magyarország a CEN tagja szeretne len-ni, ezért a csatlakozáshoz szükséges feltételeket biztosítania kell. Formálisan hatályba léptették az összes fontos EC-ot honosított európai szabványtervezetként, és a tartószerkezet-terve-zési szabványok kötelező jellege megszűnik. Ezen kívül természetesen még számos feltétel-nek kell eleget tennünk.

Továbbra is előírt követelmény, hogy „A tervező felelős a) az építészeti-műszaki terve-zésre vonatkozó minőségi, biztonsági és szak-mai szabályok, építési előírások betartásáért, to-vábbá b) az általa készített építészeti-műszaki tervek szakszerűségéért.” (MSZ 15025/1-1989) Ezen túl a tervezés alapjául szolgáló követelményekben a tervező és a megbízó megállapodnak (Wittmann 2000).

A diákszálló alaprajzának, méreteinek és szer-

kezetének ismertetése Egy favázas hallgatói diákotthon szerke-

zeti tervezésével foglalkoztunk. Az épület két-szintes, a tetőtér beépítés faszerkezetű, funk-cióját tekintve diákszálló, 24 szobás, és 48 férő-helyes. A hasznos alapterület megközelítőleg 800 m2 (1. ábra). Az alaprajzi elrendezést, a rétegrendet és az építészeti megoldást szakiro-dalom alapján terveztük meg, a tartószerkezet anyagát és formáját pedig szerkezettervezési

Joó Balázs doktorandusz hallgató, NyME Műszaki Mechanika és Tartószerkezetek Intézet

4 2003. MÁRCIUS

3,81 2,20 3,81

3,310,50 3,31 0,50 1,70 0,50 0,50

+ 3,01 m

0,00 m+-

0,84 m -

+ 2,73 m

5,84 m+

+ 6,12 m

+ 8,98 m

+ 7,47m

7,31 m+

3,72

3,90

10,00

0,18 3,72 0,18 2,02 0,180,50

A - A metszetM 1 : 100

3,90 2,20

+ 10,90 m0,18 0,50

9,16 m+

2. ábra. – A kapcsolat kialakítása

tapasztalatok alapján határoztuk meg (Rónai és Somfalvi 1982).

Méretezés a magyar szabvány szerint A méretezést a magyar teher-, fa tartó-

szerkezeti-, és anyagszabvány szerint végeztük el. A statikai számítás során a valóságot legjob-ban megközelítő statikai modellt vettük fel, a mérnöki rugalmasságtan alapelveivel összhang-ban. A tartószerkezet anyaga LVL (laminated veneer lumber), hámozott furnérlemezekből ra-gasztott tartószerkezeti anyag. Paramétereinek meghatározásában a forgalmazó cég (Baillou Kft., Biatorbágy) volt segítségünkre.

A teherelemzést, a terhelési esetek és a te-herkombinációk meghatározását a magyar te-herszabványok szerint végeztük el. A szerkeze-tek súlyát térfogatuk és sűrűségük alapján hatá-roztuk meg. A hasznos és meteorológiai terhek felvételénél a szabvány ide vonatkozó előírásai alapján jártunk el (Massányi és Dulácska 1989).

A csavaros kapcsolat számítása során az igénybevételi ábrákról olvasható le a kapcsolat igénybevétele (NM =64,320 kN). Ezt az értéket kell összehasonlítani a kapcsolat határ teherbí-rásával (NH=73,785 kN), mely alapján a kapcso-lat teherbírásra megfelel. A kapcsolat megfelel továbbá a magyar szabványban leírt szerkesztési szabályoknak is (2. ábra).

Méretezés az európai szabványok szerint

Az előzőekhez hasonlóan a diákszálló építészeti-, műszaki dokumentációjából kiindul-va végeztük el a statikai számítást. A rúdszerke-zet igénybevételi ábrájáról meghatározható a kapcsolatra jutó igénybevétel szélső értéke, és azt hasonlítottuk össze a kapcsolatra jellemző teherbírással. A méretezés során azt kell ellenő-rizni, hogy a teherbírási határállapotban a terve-zési hatások nem haladják-e meg a szerkezet tervezési ellenállását. Statikai modell építése az előzőeknek megfelelően történt, lényeges vál-toztatásra nem volt szükség.

A főállás anyaga a korábban is alkalma-zott KERTO-S LVL, melynek elvégezték az európai szabvány szerinti anyagvizsgálatát, így a jellemző szilárdsági értékeket a forgalmazó cég a rendelkezésünkre tudta bocsátani. A karakterisztikus értékeket a tervezéshez módosítani kell az

b

kmt

XkXγ

= , [ ]1

ahol Xt, Xk - tervezési és karakterisztikus jellemző km - módosítási tényező γb - biztonsági tényező

általános összefüggés szerint. A terheket időbeli változásuk alapján cso-

portosították, hasonlóan a magyar szabványhoz. A terheket kombinációs szabály szerint kell egyidejűleg figyelembe venni, az egyes hatások pedig az

kbt FF ⋅= γ , [ ]2

ahol Ft, Fk -terhelési és karakterisztikus hatás γb - biztonsági tényező

összefüggés alapján módosulnak.

1. ábra – A diákszálló függőleges metszete

4298

984250 80 50

3d 5d 3d

3d7d

7d3d

280

b bger.b ger.oszl.

3 × d = 3 × 14 = 42 m m < 50 m m5 × d = 5 × 14 = 70 m m < 80 m m3 × d = 3 × 14 = 42 m m ≤ 4 2 m m7 × d = 7 × 14 = 98 m m ≤ 9 8 m m


3. ábra. – A kapcsolat mechanikai és végeselem modellje

-8.2 -6.525 -4.85 -3.175 -1.5 .175 1.85 3.525 5.2

4. ábra. – Az érintkezési feladat eredménye

Tartós és átmeneti állapotban a parciális biztonsági tényezőket behelyettesítve az alábbi kombinációs szabályt kell alkalmazni az egyes tehertípusok kombinálására:

∑=

⋅⋅+⋅+⋅n

iii QΨ,Q,G,

21 5151351 , [ ]3

ahol

G -állandó hatás Q -eseti hatás Ψ -reprezentatív együttható

Az önsúly megállapításakor a tartó geo-metriai adatainak és sűrűségének karakterisz-tikus értékéből indultunk ki.

A hasznos és a meteorológiai terhek meg-állapítása az európai előírások szerint történt. A hasznos teher karakterisztikus értéke lakóépüle-tek födémterületeire qk = 2,0 kN/m2. A felszíni hóteher karakterisztikus értéke a Dunántúl tér-ségében sk = 1,25 kN/m2. A szélteher megállapí-tásakor a lehető legtöbb egyszerűsítést figye-lembe véve kaptunk 0,3875 kN/m2 értéket, me-lyet még a külső nyomási tényezőkkel kell mó-dosítani. A statikai rendszer, a terhek és a geo-metria ismeretében az igénybevételek az elő-zőekkel összhangban meghatározhatók.

A kapcsolatra jutó igénybevétel nagysága Sd = 79,378 kN, míg a kapcsolatra számított maximális teherbírási szint Rd = 50,22 kN, tehát a kapcsolat teherbírása nem volt kielégítő. A kapcsolatra vonatkozó szerkesztési szabályokat sem teljesíti maradéktalanul a szerkezet.

A kritikus kapcsolat viselkedésének elemzése

végeselem-módszerrel Az előzőekben vázolt kapcsolatot véges-

elem módszerrel elemeztük. A vizsgálat tulaj-donképpen egy érintkezési (kontakt) feladat, mely nemlineáris számítási eljárást igényel (3. ábra).

A szerkezet elemzéséhez szükségünk volt mechanikai és végeselem modellre. Kihasználva a geometria és a terhek szimmetriáját, az elmet-szett tartórészeken az igénybevételi ábrának megfelelő hatásokat működtetjük.

A végeselem modell a testmodellre épülő matematikai modell, melynek megjelenési for-mája az elembeosztás. A faanyag anyagtörvénye ortotróp, lineárisan rugalmas, a csavar homogén és izotróp. A két anyag között a számításhoz szükséges kontaktelemeket definiáltuk. Az egymástól független rugalmas állandókat (9. technikai állandó) az LVL anyag esetében részben a gyártó cég garantálta, részben pedig szakirodalom alapján vettük fel. A nyugalmi súrlódási együttható a csap és az LVL anyag között µ = 0,6. A megoldás során több egyszerű-sítést is alkalmaztunk. A rendszer szabadság-

A

uy1

ux

uy1

ux

uy1

ux

uy1

ux

x

y

z

6 2003. MÁRCIUS

foka, vagyis a csomópontok szabad elmozdulása 9072 (Fodor 2000, Szalai 1994).

A végeredmény szempontjából legfon-tosabb eredményt a megváltozott tartóalak je-lenti. A jellemző elmozdulások a 4. ábra alap-ján ux = 0,441 mm, uy1 = 0,821 mm.

A feszültségelemzést elvégeztük húzó és nyomó normálfeszültségek valamint nyírófe-szültségek esetében is. A kapott értékeket össze-hasonlítva a tervezési szilárdságokkal megál-lapítható, hogy a tervezési feszültségek és a valóságban kialakuló feszültségviszonyok közel állnak egymáshoz, de a rostra merőleges húzó-feszültségek az oszlop esetében meghaladták az Eurocode által előírt tervezési szilárdságot. A keletkező nyírófeszültségek nem okozzák a mé-retezési határállapot átlépését. A feszültségek számszerű értékei: • Rosttal párhuzamos nyomófeszültség:

8,2 N/mm2 < 17,54 N/mm2 • Rostra merőleges nyomófeszültség:

1,69 N/mm2 < 3,23 N/mm2 • Rosttal párhuzamos húzófeszültség:

5,2 N/mm2 < 17,54 N/mm2 • Rostra merőleges húzófeszültség:

1,29 N/mm2 > 0,37 N/mm2 • Nyírófeszültség:

1,0 N/mm2 < 1,85 N/mm2

A tervezés tapasztalatai, a szabványrendszerek összehasonlítása

A két tervezési rendszert a szerkezeti el-lenállás és az igénybevétel mértéke szerint ha-sonlítjuk össze. A ellenállás oldalról közelítve, az anyagminőség megítélésében nagy segítsé-günkre volt, hogy az alapanyagot gyártó cég az LVL minősítését mindkét szabvány szerint elvé-gezte. Az LVL anyag határfeszültségei (MSZ) és a szilárdságok karakterisztikus (EC5) értékei ismertek, és mindkét esetben kiemelkedők a tömörfához viszonyítva. A kapcsolat teherbírás-ára vonatkozó összefüggések alkalmazásakor kiderült, hogy a magyar szabvány szerint közel 90 %-os kihasználtságú kapcsolat az új előírá-soknak nem felelt meg, a tervezési igénybevé-telek a kapcsolat teherbírását 60 %-kal túllépték.

A kapcsolat ellenőrzését végeselem-mód-szerrel végeztük el. A numerikus számítás ered-

ményeképpen megállapítottuk, hogy a kapcsolat valóban nem felel meg az új előírásnak. A faanyagra jellemző kis értékű rostra merőleges húzószilárdságot a tényleges feszültség túllépte. A kapcsolóelemek a teherviselésben közel azo-nos mértékben vesznek részt.

A szerkezet igénybevételének oldaláról közelítve, még a problémát, az önsúlyban lénye-ges eltérés nem található, az átlagos 10 % emel-kedés a magasabb biztonsági tényezőnek tudha-tó be. A hasznos teher esetében a karakterisz-tikus érték és a biztonsági tényező is magasabb volt. A meteorológiai terhek meghatározásakor több tényezőt kellett figyelembe venni az új szabvány szerint. Hóteher esetében a Dunán-túlon 25%-kal magasabb érték figyelembevétele szükséges a NAD szerint. A magasabb bizton-sági tényezőkkel együtt mintegy 80%-kal nagyobb hóteher alakult ki, mint az MSZ sze-rint. A szélhatás vonatkozásában a differenciált számítás mindkét esetben jellemző.

A teherbírási és a terhelési oldal össze-vetésével megállapítható az európai szabvá-nyokról, hogy a szerkezet elemeinek kihasznált-sága általában nőtt, a megnövekedett igénybe-vételeknek pedig a kapcsolat már nem felelt meg. Általánosságban elmondható, hogy a mér-tékadó jellemzők az új szabványok esetében kis mértékben növekedtek, a határjellemzők pedig kisebb-nagyobb mértékben csökkentek. A két rendszert összehasonlítva a következő legfonto-sabb következtetéseket lehet végeredményként levonni:

• A differenciáltabb tervezési rendszerben (EC) a teherbírási és terhelési oldal változá-sai hatással voltak a szerkezet kihasznált-ságára.

• A kapcsolat teherbírása az európai előírás-nak nem felelt meg.

• Az európai szabvány nagyobb tervezői sza-badságot enged meg, ugyanakkor felelősség-teljes mérnöki munkát igényel.

Irodalomjegyzék

1. Fodor T. 2000 Tartószerkezetek II. elmélete és számítása. Bevezetés a végeselem-módszer elméleté-be. Kézirat, Sopron

2. Massányi T., Dulácska E. 1989 Statikusok kézi-könyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest

3. Rónai F., Somfalvi Gy.1982 Fa tartószerkezetek. Műszaki Könyvkiadó, Budapest


4. Szalai J. 1994 A faanyag és faalapú anyagok anizotróp rugalmasság-, és szilárdságtana. Hillebrand Nyomda Kft.Sopron

5. Wittmann Gy. 2000 Mérnöki faszerkezetek I. Mezőgazdasági Szaktudás Kiad, Budapest

6. MSZ ENV 1995-1-1:2000, EUROCODE 5 – Faszer-kezetek tervezése

7. MSZ 15025/1 1989 Építmények teherhordó faszer-kezeteinek erőtani tervezése.

Néhány nyárfajta faanyag-tulajdonságának összefoglaló jellegű

ismertetése. 2.rész

Babos Károly, Zsombor Ferenc

Various properties of some poplar variants’ xylem. Part 2.

The investigation described in this paper included five Populus x euramericana variants that are currently being used in Hungarian short-rotation plantations. The wood originated from four sites with different soil and climatic conditions. Assessed properties included bark, hardwood and sapwood thickness, annual ring width, fibre length, wood density and bending strength. The first part of the article described the experimental materials and methods, and the results of the thickness measurements. The second part contains the rest of the experimental results and concludes the article Key words: Poplar, clones, Wood properties

Az előző számban megjelent cikk folyta-tásaként a vizsgált nyárfajták faanyag-tulajdon-ságának összefoglaló jellegű ismertetése követ-kezik.

A vizsgált nyárfajták évgyűrűszélessége

A Szolnok – Alcsisziget 14A erdőterületen mért évgyűrűszélességi értékeket az 1. ábra összegzi.

0

5

10

15

1974 1984 1994

I-214 Pannonia Koltay Kopecky

0

5

10

15

1974 1984 1994


1. ábra – A Szolnok – Alcsisziget 14A erdőrészletben

mért évgyűrűszélességek (mm) 3. ábra – A Balkány 25E erdőrészletben mért

évgyűrűszélességek (mm)

0

5

10

15

20

1974 1984 1994

I-214 Triplo Sudar

0

5

10

1975 1985 1995

I-214 Triplo

2. ábra – A Gyula – Doboz 6E erdőrészletben mért évgyűrűszélességek (mm)

4. ábra – A Pásztó 28A erdőrészletben mért évgyűrűszélességek (mm)

átlag

átlag átlag

átlag

Dr. Babos Károly CSc., egy. docens, ELTE Növényszervezettan Tanszék, Dr. Zsombori Ferenc osztályvezető, OMMI

8 2003. MÁRCIUS

Az évgyűrűszélesség a vastagsági növekedést jelzi. Ezen a termőhelyen az 5-6. évtől kezdődően mutatnak a vizsgált fajták intenzív vastagsági növekedést, amikor 1 cm-nél vastagabb évgyűrűt fejlesztenek. Ez az intenzív növekedés 12 éves korban befejeződik. A Kopecky fajta már a 10. évben befejezi az intenzív növekedést. A későbbi években az átlagos évgyűrűszélesség fokozatosan, egyenle-tes mértékben csökken.

A Gyula – Doboz 6E erdőterület adatat a 2. ábra tartlmazza. Ezen a termőhelyen a Kopecky fajta az 5-9. évek során fejlesztett 1 cm-nél vastagabb átlagos évgyűrűszélességet, a Pannónia csak a 4-6. években (3 éven keresztül). Az I-214 és a Koltay vastagsági növekedési erélye gyengébb az előző két fajtáénál, nem fejlesztettek 1 cm-nél vastagabb átlagos évgyűrűszélességet.

A Balkány erdőrészletben mért értékeket a 3. ábra mutatja. Mindhárom fajta az 5. évben kezdte az intenzív vastagsági növekedést, ami az I-214 és Triplo esetében a 14. év végéig tartott. Bár a Triplo a 11-14. években nem érte el az 1 cm átlagos évgyűrűszélességet, ezekben csupán 9 mm-nél szélesebb évgyűrűket fejlesz-tett. A Sudár intenzív vastagsági növekedésének erélye a 12. év után csökkent. Az I-214 és a Sudár számára ezen a termőhelyen az 1978-as

és 1979-es esztendő kedvező évjárati hatást fejthetett ki, mert ezekben az években a mért átlagos évgyűrűszélességi értékek megközelítet-ték a 2 centimétert: I-214 18,7 és 17,1 mm, a

2. táblázat – Az erdőrészletekben mért rosthosszúságok átlaga (mm)

Fafaj Szolnok –Alcsisziget

14A

Gyula –Doboz 6E

Balkony 25A

Pásztó 28A

I-214 0,947 0,915 1,012 1,050 Pannonia 0,942 0,814 Koltay 0,905 0,835 Kopecky 0,860 0,873 Triplo 1,023 1,031 Sudar 1,003

0

0,5

1

1,5

1974 1984 1994


0

0,5

1

1,5

1973 1983 1993

I-214 Triplo Sudar Kopecky

5. ábra – A Szolnok – Alcsisziget 14A erdőrészletben mért rosthosszúságok (mm)

7. ábra – A Balkány 25A erdőrészletben mért rosthosszúságok (mm)

0

0,5

1

1,5

1976 1986 átlag


0

0,5

1

1,5

1975 1985 1995

I-214 Triplo

6. ábra – A Gyula – Doboz 6E erdőrészletben mért rosthosszúságok (mm)

8. ábra – A Pásztó 28A erdőrészletben mért rosthosszúságok (mm)

1. táblázat – Az erdőrészletekben mért évgyűrűszélessé-gek átlaga (mm)

Fafaj Szolnok –Alcsisziget

14A

Gyula –Doboz 6E

Balkony 25A

Pásztó 28A


átlag átlag

átlag


Sudár 20,4 és 16,3 mm. A Pásztó 24A termőhelyen a legkedve-

zőtlenebb a vastagsági növekedés szempont-jából. A mérési eredmények a 4. ábrán látha-tók. A vizsgált fajták 7 éves koruktól 12 éves korig mutatnak viszonylag erőteljesebb vastag-sági növekedést. A mérhető átlagos évgyűrű-szélességi értékek 1 cm alatt maradtak (kivétel az I-214 1981-ben, mert esetében csak ebben az esztendőben volt mérhető 10,1 mm átlagos év-gyűrűszélesség). Az átlagos évgyűrűszélességi értékeket az 1. táblázat tartalmazza.

A vizsgált nyárfajták rosthosszúsága A hosszabb rostúság fontos tényező a fa-

anyag rostosítás céljából történő felhasználásá-nál. A hosszú rostok kedvezőek. A vizsgált nyárfajtáknál az 1 mm-nél hosszabb rost már jónak mondható. A vizsgált nyárfajták átlagos rosthosszúsága - mindegyik termőhelyen - a fia-tal kortól kezdődően a vágásérettségi korig folyamatosan és egyenletesen növekszik. A különböző termőhelyeken gyűjtött minták között abban mutatkozik különbség, hogy hány éves korukban érik el a fajták az 1 mm átlagos

rosthosszúságot és vágásérettségi korukban milyen hosszúak a leghosszabb rostok.

A Szolnok – Alcsisziget 14 A erdőrészlet-ben az I-214 , 'Pannónia' és a Koltay fajták 10-12 éves korukban közelítik meg és érik el az 1 mm-es átlagos rosthosszúságot, amely vágás-érettségi korra 1,24 mm-ig növekszik. A Kopecky csak 15 éves korban éri el az 1 mm-t és az utolsó 5-6 év során, szerény növekedési erélyt mutatva, vágásérettségi korában 1,19 mm a mérhető leghosszabb átlagos rosthosszúság. A Gyula – Doboz erdőterületben a Kopecky mért értékei jellemzően nem változtak az előző termőhelyen mért értékekhez viszonyítva. A másik három fajta esetében alacsonyabb átlagos rosthosszúsági értékek mérhetők (2. táblázat).

A Balkány 25A és Pásztó 28A erdőrész-letekben a termőhelyen vizsgált fajták már az első 10 év során viszonylag hosszú rostokat növesztett és a 9-12. évben elérte az 1 mm-t. A mintavétel korában (vágásérettségi korban) mindegyik fajta átlagos rosthosszúsága nagyobb volt 1,3 mm-nél (1,32 - 1,38 mm). Az mért rosthosszúsági értékeket a 7., 8. ábra mutatja.

00,10,20,30,40,50,6

1974 1984 átlag


00,10,20,30,40,50,6

1976 1986 átlag


9. ábra – Szolnok – Alcsisziget 14A erdőrészletben mért testsűrűségi értékek (g/cm3)

11. ábra – Balkány 25A erdőrészletben mért testsűrűségi értékek (g/cm3)

00,10,20,30,40,50,6

1974 1984 1994 átlag

I-214 Triplo Sudar

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1975 1985 1995 átlag

I-214 Triplo

10. ábra – Gyula – Doboz 6E erdőrészletben mért testsűrűségi értékek (g/cm3)

12. ábra – Pásztó 28A erdőrészletben mért testsűrűségi értékek (g/cm3)

10 2003. MÁRCIUS

A nyárfajták átlagos testsűrűsége a vizsgált területeken

A fizikai tulajdonságok közül kiemelkedő szerepe van a fasűrűségnek (egységnyi térfogatú faanyag tömegének) mert szoros kapcsolatban van a faanyag legtöbb fizikai és mechanikai tulajdonságával (pl. szilárdsági jellemzők).

A vizsgált fajták esetében nem figyelhető meg jellemző változás és összefüggés az évgyű-rűnként mért átlagos testsűrűség és a vizsgált évek (kor) között. Tehát nem vonható le követ-keztetés arra vonatkozóan, hogy a fajták minta-törzseinek fiatalkori vagy időskori évgyűrűiben kisebb vagy nagyobb a mért átlagos testsűrűség értéke.

A vizsgált fajták évgyűrűnként mért átla-gos testsűrűségi értékeinek 19-23 éves átlagát tekintve tehetünk összehasonlítást.

Fentiek értelmében tehát megfigyelhető, hogy a Szolnok – Alcsisziget 14A erdőrészlet termőhelyén az I-214 fajta átlagos testsűrűsége a legkisebb: 0,35 g/cm3. A többi fajta, és külö-nösen a Koltay (0,43 g/cm3) jelentősen felül-múlja ezt az értéket (9. ábra).

A Gyula – Doboz 6E erdőrészletben (10. ábra) az I-214 kedvezőbb átlagos testsűrűséget mutat (0,40 g/cm3) mint Szolnok – Alcsisziget 14A termőhelyén de itt a Pannónia, Kopecky és ismét különösen a Koltay (0,47 g/cm3) átlagér-tékei sokkal kedvezőbbek.

A Balkány 25A erdőrészletből (11. ábra) vett mintatörzsekben mért testsűrűségi értékek alacsonyak. A vizsgált fajták egymáshoz hason-ló átlagos testsűrűséget mutatnak: 0,32 g/cm3.

A Pásztó 28A erdőrészlet (12. ábra) ter-mőhelye az I-214 számára testsűrűség szem-pontjából a legkedvezőtlenebb. A vizsgálatba vont 4 termőhelyen növekedett I-214 mintatör-zseiben mért átlagos testsűrűségi értékek ezen a termőhelyen a legalacsonyabbak 0,28 g/cm3. A Triplo testsűrűsége (0,41 g/cm3) számára ked-vező ez a termőhely (3. táblázat).

A vizsgált nyárfajták átlagos hajlítószilárdsága

A hajlítószilárdsági értékeket 12 % ned-vességtartalom mellett mértük. A hajlítószilárd-sági értékeket a 4. táblázatban találhatjuk.

Összefoglaló jelleggel megállapítható, hogy a vizsgálatba bevont új fajták hajlítószilár-

dsági és testsűrűségi értékei mint minőségi jel-lemzők döntő mértékben jobbak, mint az I-214 kontroll fajtáé. Figyelemre méltó az, hogy a termőhely minősége milyen mértékben befolyá-solja a vizsgált értékeket.

Nem komplex tudományos fajtaértékelést kívántunk összeállítani. Nem fajta sorrendet kí-vántunk felállítani. A megjelölt termőhelyeken álló állományokból vett mintatörzseken mért néhány jellemző tulajdonság értékeit kívántuk a számok tükrében és ábrák segítségével, néhány értékelő gondolat kíséretében bemutatni.

Irodalomjegyzék

1. Tóth B., Erdős L. 1988. Nyár fajtaismertető. Az állami gazdaságok országos egyesülése erdőgazdál-kodási és fafeldolgozási szakbizotsága.

2. Babos K. 1999. Nyárfajták és fajtajelöltek fiatalkorú és időskorú faanyagtulajdonságainak összehasonlító vizsgálata OTKA:014691. Kutatási zárójelentés.

3. táblázat – Az erdőrészletekben mért átlagos testsűrűség (g/cm3)

Fafaj Szolnok–

Alcsisziget 14A

Gyula–Doboz 6E

Balkony 25A

Pásztó 28A


4. táblázat – Hajlítószilárdsági értékek

Erdőrészlet Szolnok–Alcsisziget 14A

Gyula–Doboz 6E

Fafaj Sugár irány

Húr irásny

Sugár irány

Húr irány

I-214 45,6 45,7 58,0 51,7 Pannonia 67,4 57,6 63,0 63,4 Koltay 55,7 56,0 53,8 50,0 Kopecky 59,8 55,2 56,9 47,7 Erdőrészlet Balkony 25A Pásztó 28A

Fafaj Sugár irány

Húr irány

Sugár irány

Húr irány

I-214 49,5 46,6 43,7 39,4 Triplo 56,6 50,4 Sudar 49,2 42,4 58,4 54,9


Nagyedényes fafajok felületi érdességének értékelése

Csiha Csilla, Alpár Tibor

Surface roughness evaluation for large-porous species

When analysing surface roughness of large-porous wood species, we find that large vessels decrease various roughness parameters considerably. A method is proposed for vessel grooves to be filtered out, for better surface quality assessment. A computer program was developed at our University, to eliminate data points corresponding to vessels, once they are identified on the frequency curve. This article introduces the basic concept, and presents some practical examples concerning Black locust (Robinia pseudoacacia) wood. Key words: Surface roughness, Large-porous wood species, Data processing softwares

Bevezetés A finoman megmunkált, gyalult, csiszolt

felületű faanyag felületi érdességének pontos ismerete a további megmunkálás illetve a ter-mék esztétikai megjelenésének megítélése szempontjából egyaránt fontos. A felületek ér-dességének vizsgálatakor nem hagyatkozhatunk szubjektív értékelésre, mindenkor szükséges az érdességi jellemzők számszerűsítése mérőbe-rendezés segítségével. A rendelkezésre álló, különböző elven működő műszerek mindegyike nem szolgáltat szabványos érdességi para-métereket, legtöbbjük alapvetően összehasonlító mérésre alkalmas (pl.: túlnyomásos felületi ér-dességmérő, vákuumos felületi érdességmérő, pneumatikus profilmérő módszer, a diffúz ref-lexiós módszer, a paszta módszer illetve a különböző visiotactil eljárások). Az érdesség-mérő berendezéseket elsősorban fémipari fel-használásra fejlesztették ki, így fafelületek mé-résére való alkalmasságukat felül kell vizsgálni (Westkamper és Schadoffsky 1995). A fém-iparban két leggyakrabban alkalmazott, kellő számú érdességi és hullámossági paramétert szolgáltató mérési eljárás a lézerfókusz, illetve a tapintócsúcsos érdességmérés. Faanyagok ér-dességének vizsgálata során mindkét eljárással kapcsolatban kiemelhetők bizonyos előnyök és hátrányok:

• A lézerfókusz eljárás előnye, hogy érintés-mentesen képezi le a mérési hossz érdes-ségprofilját, de hátránya, hogy nagyedényes fajoknál az edények falán fókuszálási gondok jelentkeznek, továbbá a faanyagokra jellemző színbeli eltéréseket gyakran érdességmély-ségként regisztrálja,

• A tapintócsúcsos érdességmérő ezzel szem-ben a mért felülettel érintkezve gyakran el-hajtja a kiálló rostokat, nem tudja lemérni azokat, a tű lekerekítési sugaránál kisebb edényekbe nem tud behatolni, de a profilt mechanikusan lekövetve megfelelő érdesség-profilt szolgáltat. Mindkét mérőműszerrel kapcsolatban felmerülő közös probléma, hogy a nagyedényes fafajokat nem tudják megfelelően mérni.

Számos szerző véleménye megegyezik ab-ban, hogy a két fent említett műszer közül, fa-felületek érdességének mérésére a tapintótűs ki-vitelű érdességmérő berendezések az alkalma-sabbak (Wieloch és Pohl 1999, Magoss 2002). A következőkben a MAHR cég S3P Pertho-meter tapintótűs mérő berendezésén végzett érdességmérés áttekintésére kerül sor, különös tekintettel a nagyedényes fajok mérése, és az eredmények kiértékelése során felmerülő prob-lémákra.

A tapintótűs érdességmérő eljárás

Olyan érintéses felületmérő eljárás, mely -nek során egy térbeli felület struktúráját egy vonal mentén, tapintótű segítségével letapogat -juk és ennek eredményeként egy vonalmenti, kétdimenziós érdesség profilt kapunk a felület-ről. A gyémántheggyel ellátott tapintócsúcsot speciális, súrlódásmentes felfüggesztéssel látják el. Miközben a tűt a mérendő felületen egy elektromos meghajtó egység vontatja, a tapin-tótű pontosan követi a felület egyenetlenségét. A felületen található hegyek ill. völgyek a tűt függőleges irányú kitérésre késztetik, amit egy elektromechanikus jelátalakító elektromos jellé

Csiha Csilla egy. adjunktus, Dr. Alpár Tibor PhD. tudományos főmunkatárs, NyME Fa és Papírtechnológiai Intézet

12 2003. MÁRCIUS

alakít, és számítógépbe táplál. A tapintótűs ér-dességmérő berendezés a következő főbb ele-mekből áll (Sander 1991): előtolómű, előtolást vezérlő és meghajtó egység, erősítő, elektromos szűrő, beépített számítógép az adatok feldolgo-zására, digitális kijelző egység és nyomtató.

Az előtolómű magába foglalja a tűt, amit végigvontat a felületen, miközben a mért egye-netlenségeket elektromos jellé alakítja, majd a mérés után felemeli a tűt a felületről és vissza-juttatja az eredeti helyzetébe. Az előtolómű na-nométer nagyságrendű érdességet is érzékel, an-nak köszönhetően, hogy a tű minimális súrló-dással forog egy csapágyon. A gyémánt hegyű tű kúpos és 90o-os szöge van. A tű lekerekítési sugara 5 mm, nyomóereje 0,7 mN. A mintavé-teli lépésköz 2,2 mm. A mérési hossz 17,5 mm.

A meghajtó egység egyenletes sebesség-gel hajtja az előtoló művet egyenes vonal men-tén, a mérendő felületen. Csúszótalppal szerelt formában a meghajtó egység nem csak érdesség, hanem nagyléptékű felület egyenetlenségek (hullámosság és alaki eltérés) felvételét is lehe-tővé teszi. Az előtolási sebesség általában: 0,1-0,5 mm/s. A mért jelet feldolgozó egység az előtolómű által szolgáltatott elektromos jelet erősíti.

Az elektromos szűrő a mért profilt hul-lámossági és érdességi profilra bontja. Ennek érdekében a hullámossági profilon egy ún. középvonalat állapít meg, majd az érdességet úgy értelmezi, mint a távolságot, ettől a közép-vonaltól. Elektromos szűrőt alkalmaz a hullá-mosság és az érdesség szétválasztására. A szű-rés egy csúszóablakos, úgynevezett Gauss szűrővel történik, mely az elsődleges profil minden pontjához a normális eloszlás valószínű-ségi függvényét rendeli hozzá.

A számítógép egy beépített digitális gépi adatfeldolgozó, mely a különböző profilokhoz tartozó paramétereket számolja ki és megjeleníti

a digitális kijelzőn, illetve kiadja nyomtatott formában. A profilt különböző vertikális és horizontális nagyítással jeleníthetjük meg. A mérőműszer a profildiagram mellett az érdes-ségi paramétereket, a mérés körülményeit, és a skálabeosztást is közli.

A mérőállomás további kiegészítése: a mérőberendezés nyomtatott formában mutatja meg a mért profildiagramot és digitálisan, illet-ve nyomtatott formában közli a statisztikai ada-tokat, de nem teszi lehetővé a mért adatok PC-re való átvitelét. A NyME Technológia Tanszékén megírt programmal kiegészítve, a mérőműszert és a számítógépet RSC232-es kábellel össze-kötve lehetőség van a mért adatok számítógépre való vitelére. A profilkoordináták letöltése PC-re széles teret nyit a további elemzéseknek, és lehetőséget teremt egy új kiértékelési módszer bevezetése.

Mérés a hagyományos eljárással

A mért profil elméleti megfontolásból a következő összetevőket tartalmazza (Sachsse 1994, Fuchs és Devantier 1997, Hecker és Seeleing 1994). Dőlés, hullámosság és érdesség. Az úgynevezett D profil minden korábban em-lített összetevőt tartalmaz úgy mint hullámos-ság, érdesség, továbbá tartalmazza a helytelen (nem vízszintes) befogásból származó dőlést is. A D profil dőlésének korrigálása folytán az úgy-nevezett elsődleges, P profilt kapjuk, amely még tartalmazza úgy a hullámosságot, mint az érdes-séget. Kiszűrve a hullámosságot (W) a P profil-ból az érdességi (R) profilhoz jutunk. A szabvá-nyos érdességi paramétereket az R profilból származtatják (1. ábra).

Fémfelületek mérése során a jelentősebb hullámosságot, mint nagyhullámhosszú felületi egyenetlenséget, a megmunkáló szerszám rez-gésének, illetve az egy fogra jutó előtolásnak szokták tulajdonítani, és a megmunkálással

-50

0

50

100

150

1000 2000 3000 4000 5000

Méréshossz 12,5 mm

D profilP profilR profilW profil

1. ábra – A jellemző érdességi profilok diagramja akác mintán


megegyező irányban mérik (Hecker és Peters 1994). A hullámosság és érdesség szétválasztása a mérési hossz és a határhullámhossz függvé-nyében történik. Az ajánlott határhullámhossz megegyezik az egyedi mérési hosszal, esetünk-ben a kiértékelési hossz lm=12,5 mm, az egyedi mérési hossz le=2,5 mm, így a határhullámhossz lt=2,5 mm. A mérőműszer lehetőséget kínál egy rövidebb lt=0,8 mm hullámhossz választására is. A 2/a és 2/b ábrán megfigyelhető, hogy a rövi-debb hullámhosszú szűrőt választva a W profil szorosabban követi az elsődleges P profil változásait. Nagyedényes fafajok mérésekor az edények környezetében nagy amplitúdójú hullá-mossági profilt kapunk, a Gauss szűrő működé-sének következtében. Az edények környezeté-ben, az érdességi profil jelentősen feltüremkedik a valóságoshoz képest. A jelenség mindkét hullámhosszat alkalmazásakor fennáll, azonban rövidebb hullámhosszt választva a torzulás jelentősebb.

Javaslat az edények eltávolítására

Megvizsgálva a profilt, illetve az edények környezetét a szűrés előtt és a szűrés után azt találjuk, hogy az edények „lehúzzák” a hul-lámossági profilt, ugyanakkor az érdességi (R) profil nagymértékben feltolódik az elsődleges

(P) profilhoz képest. Nem nehéz belátni, hogy az edények környezetében az R profil a valódi profilnak egy olyan torzulása, amely anyagot jelenít meg ott, ahol a valóságban az nem is létezik. Miután a különböző mérőműszerek a szabványos paramétereket az érdességi profil alapján szolgáltatják, megfontolandó, hogy alkalmas-e az R profil nagyedényes fajok érdességének kvantitatív kiértékelésére. Mivel az R profil torzulása a szűrés miatt következik be, vizsgálandó a szűrés szükségessége. A szűrés elhagyásával az egyetlen fennmaradó profil a P profil. Habár a szűrés elhagyása elsősorban nagyedényes faanyagok esetén szükséges, a fémiparban végzett mérések kapcsán is találunk olyan megállapítást a szak-irodalomban, mely a különböző szűrők mellő-zését szorgalmazza (Trumpold 1998). További megfontolás tárgyát képezi, hogy a fafelületek mérése során a rostkötegek megvezetik a tűt a rostokkal párhuzamos mérés során, így célszerű a méréseket a rostfutásra merőlegesen kivitelez-ni. Ebben az irányban azonban nem számítha-tunk olyan hullámosságra, amely a szerszám rezgéséből illetve az egy fogra jutó előtolásból -adódna.

A szerszám élkopása, a felületi simaság romlása azonban rostra merőleges irányban is

-40

-30

-20

-10

0

10

20

1000 2000 3000 4000 5000


P profilR profilW profil

2/a ábra – Gauss szűrő (határhullámhossz 2,5 mm)

-40

-30

-20

-10

0

10

20

1000 2000 3000 4000 5000


P profilR profilW profil

2/b ábra – Gauss szűrő (határhullámhossz: 0,8 mm)

14 2003. MÁRCIUS

jól kimutatható. Annak ellenére, hogy a továb-biakban a mérőműszer és az általa szolgáltatott érdességi paraméterek mellőzését eredményezi, kijelenthetjük, hogy a nagyedényes fajok megmunkálási érdességének objektív megítélé-sére a rostra merőlegesen elvégzett mérés és az elsődleges (P) profil az alkalmas.

Miután ily módon megszüntettük az edények környezetében az R profil virtuális feltürem-kedését, több problémával is szembe találjuk magunkat. Elsőként meg kell oldanunk egyes érdességi paraméterek hozzárendelését a P pro-filhoz, mivel a mérőműszer által szolgáltatott adatok nagy része elsődlegesen az R profilhoz kötődik. További problémaként merül fel, hogy az edények jelenléte jelentősen rontja a felület minőségének objektív megítélését. Nagyedé-nyes fajoknál (mint: tölgy, akác, mahagóni stb.) a számított statisztikai adatok nagymértékben függenek a mérési hossz mentén előforduló edények számától, azok átmérőjétől és mélysé-gétől ellehetetlenítve a felület jóságának meg-ítélését. Nagyon jó megmunkálás is eredmé-nyezhet nagyon rossz statisztikai adatokat, az edények jelenlétének következtében. Az edé-nyek kiszűrését további elméleti megfontolások is alátámasztják:

• A tű geometriájából adódóan, a 45o-nál me-redekebb edényfalakat nem tudja lemérni, így számos esetben az edények profildiag-ramja jelentősen eltér az edény valóságos formájától.

• A mérési hosszon aszimmetrikusan elhe-lyezkedő edények elferdítik a középvonalat a valóságoshoz képest. (3. ábra).

• Az R profil gyakorisági görbéjét vizsgálva azt találjuk, hogy a feltűrt edényszélek jól azonosíthatók, a jobb oldali tartományban megjelenő púp formájában, ugyanakkor a baloldali tartományban, fel-felpúposodó, hosszan elnyúló, esetenként hullámos láb utal az edények jelenlétére (Csiha és Krisch 2000).

Az edények szűrése nagyedényes fajoknál mindezen tényezőket figyelembe véve elenged-hetetlenül szükséges a felület minőségének ob-jektív megítélése érdekében. A szűrés megvaló-sítása azon a megfontoláson alapszik, hogy az edények a középvonalhoz képest negatív tarto-mányban jelennek meg, így a gyakorisági gör-bén is, a negatív értékek tartományában, jelleg-zetes hosszan elnyúló láb formájában azonosít-hatók. A gyakorisági görbéből kiolvasható, hogy „a felület”, a legszámosabb érdességi adat környékén van. A kooperációban kifejlesztett, belső program lehetőséget kínál arra, hogy a gyakorisági görbén megjelöljük, majd tetsző-leges értékkel helyettesítsük a kivágni kívánt tartomány adatainak mindegyikét. Az edények-hez tartozó adatokat nullával helyettesítjük, így az eredeti érdességi adatállományba nem kerül-nek fiktív adatok. A 4. ábrán egy 180-as csiszo- lópapírral csiszolt akác minta gyakorisági gör-béje látható. Az edényeknek tulajdonított tarto-

3. ábra – Érdesség profil középvonala szűrés előtt és után

- 20

- 10

0

10

Középvonal a szűrés után

µm

- 40 - 30 - 20 - 10

0 10

Középvonal

µm


mány szűrése folytán az 5. ábrán látható gyakorisági görbe áll elő. Megfigyelhető, hogy a pozitív érdességi értékek tartományát, amely a felületi érdességét is tükrözi, a szűrés nem befo-lyásolja. A szűrés utólagos ellenőrzésére az érdességi profildiagram megrajzolása teremt lehetőséget. A felület 3D-s topográfiájának fel-vétele további segítséget nyújt az edények azo-nosítására, a felületi érdesség és a felületi sérü-lések elkülönítésére. A szűréssel nyert P profil, illetve a hozzá tartozó érdességi paraméterek már alkalmasak a felület megmunkálási jóságá-nak megítélésére.

Következtetések Nagyedényes fajoknál az edények kiszűré-

se elengedhetetlenül szükséges a felület jóságá-nak megítélése érdekében. Jelenlétük megmutat-kozik a gyakorisági görbén is, jellegzetes púpok formájában az elnyúló negatív tartományban. A

szűrendő profil a P profil. A szűrt profil alapján a nagyedényes fafajoknál is megfelelő követ-keztetéseket tudunk levonni a megmunkálás mi-nőségére, az öregítés hatására illetve további tényezőkre mint például a nedvességfelvétel, szálmegkötő hatás stb. vonatkozóan.

Irodalomjegyzék

1. Sachsse, H. 1994 Die Beurteilung von Holzober-flächen, Holzzentralblatt Nr.69. Kolloquium Tharand, 1138-1139.

2. Fuchs I., Devantier B 1997 Kriterium Rauheit , HK/10, 56-60.

3. Westkamper E, Schadoffsky O 1995 Oberflächen-topographie von Massivholz, Teil I-II, HOB, 1995, 3. s: 74-78, 1995. 4. s.: 50-54

4. Hecker M., Seeleing U. 1994 Beschreibung von Gestaltabweichungen bei Holzoberflächen, Holz-Zentralblatt Nr.96 1477-1479.

5. Wieloch G., Pohl P. 1999 Computer programmes supporting surface roughness measuring by profilografometer for wood and wood products, “50

-40

-30

-20

-10

0

10

1000 2000 3000 4000 5000

-40

-30

-20

-10

0

10

1000 2000 3000 4000 5000

6. ábra – Akác minta P profil diagramja szűrés előtt és után

0100

200300400

500600

-40 -30 -20 -10 0 10

Érdességi adatok (ym)

Gya

koris

ág (d

b)

0

100

200

300

400

500

600

-40 -30 -20 -10 0 10

Érdességi adatok (ym)

Gya

koris

ág (d

b)

4. ábra – Akác P profil eloszlás görbéje edényszűrés előtt

5. ábra – Akác P profil eloszlás görbéje edényszűrés után

16 2003. MÁRCIUS

Bíró Boglárka doktorandusz hallgató, NyME Erdőhasználati Tanszék

rokov vysokoskolkého drevaskeho studia” Zvolen, conference proceedings 67-74.

6. Hecker M., Peters S. 1994 Die Oberflächen – Rauhigkeit von Messer- und Schälfurnieren und ihre Bestimmung mit den Tastschnitt, “European Simposium on Nondestructive Evaluation of Wood” Sopron , conference proceedings 593-598.

7. Wagenführ R., Schreiber Chr. 1974 Holzatlas. Leipzig. VEB Fachbuchverlag.

8. Trumpold H. 1998 Why filtering surface profiles?, Int.J.Mach.Tools Manufact. Vol. 38. Nos.5-6.pp. 639-646.

9. Schadoffsky O. 1996 Objective Verfahren zur Beurteilung der Oberflächenqualitäten Seminar, Bielefeld

10. Magoss E. 2002 Természetes faanyag felületi érdességének alapvető összefüggései, Faipar,L évf.3. szám, 8-12.old.

11. M. Sander 1991 A practical quide to the assesment of surface texture, Feinprüf Perthen, Göttingen

12. O. Schadoffsky 1996 Objective Verfahren zur Beurteilung der Oberflächenqualitäten, Ein Seminar für Holz und Möbelindustrie, Bielefeld, s.: 2.1-2.17

13. Cs. Csiha., J. Krisch 2000 Vessel filtration – A method for analysing wood surface roughness of large porous species, Drevarsky Vyskum, 2000, 45(1), p.: 13-22.

Az álgesztes bükk faanyag felhasználhatóságának vizsgálata

Biró Boglárka

The utility value of red heart beech material

The surplus on the international timber market and increasing the severity of quality requirements throw new light on the matter of red heart. Red heart is not yet thoroughly described in the technical literature. For timber suppliers to remain profitable, analysing aesthetic complaints and clearing up misbelieve concerning red heart in the manufacturing industry became a key issue. The author has been investigating red heart for five years. Using surveys – prepared with the help of forest products consumers – we tried to find out how the negative effects of red heart could be eliminated. The purpose of this work is to help the better utilisation of the national timber asset. Key words: Red heart, Market survey, Forest products

Bevezetés A Nyugat–Magyarországi Egyetem

Erdészeti Politikai és Ökonómiai Tanszéke az Erdőhasználati Tanszékkel közösen vizsgálat-sorozatot indított a bükk álgesztesedés egyre nagyobb hangsúlyt kapó problémakörével kap-csolatban. A kutatás tárgya egyrészt az álgesz-tesedés megjelenésének, továbbá az élő és a megmunkált fára vonatkozó következményének a vizsgálata, másrészt a felhasználók, termelők, kereskedők, fogyasztók véleményének, az ál-gesztes faanyag akceptálásának feltárása. Sze-rettünk volna támpontot keresni arra nézve is, hogy miért is olyan csekély az álgesztes anyag forgalma, és milyen lehetőségek lennének ennek fokozására. A kérdőívek, melyek kitöltésére megkértük a cégek, üzemek képviselőit, több típusba sorolhatóak. Célzottan a bútorkeres-

kedelemmel, illetve a félkész- és készáruterme-léssel foglalkozókat szerettük volna megkeresni. A szükséges kérdőíveket a FAGOSZ 2002. április 17-18-i konferenciáján ismertettük meg az ott jelenlévőkkel, és ezt követően küldtünk szét azokat az országban.

A kérdőív

A kérdőívek megszerkesztése egy német példa, a Freiburgi Egyetemen egy hasonló, korábbi vizsgálat kérdései alapján történt. 61 kereskedőt és termelőt kerestünk meg leve-lünkkel. A visszaérkezett ívek mennyiségével (21 %) egy nem reprezentatív mintát kaptunk.

A kereskedői és termelői oldal számára készített kérdőívekkel bepillantást szerettünk volna nyerni a megkérdezettek vevőkkel való tapasztalatairól, megtudni azt, hogy milyen


hozzáállás tapasztalható az álgesztes termékek-kel kapcsolatban. Megállapítást szerettünk volna tenni arra nézve, milyen lehetőségei vannak az eladóknak a vevők befolyásolásában. Az is ér-dekelt minket, hogy mik azok a meghatározó tényezők, melyek a vevőket befolyásolják egy-egy bútor vagy más fatermék vásárlásakor. Fontos szerepet játszik az az információ is, hogy milyen lehetőségekkel rendelkeznek az egyes kereskedők termékpalettájuk bővítését illetőleg. Ezen túl tudni szerettük volna, mely tényezők tesznek eladhatatlanná bizonyos cikkeket, és ebben mekkora szerepet játszik az álgeszt, mint fahiba.

Ahhoz, hogy valamiféle javaslatot tudjunk kidolgozni az álgesztes bükkből készült termé-kek jobb eladhatósága érdekében, azt is szeret-tük volna megtudni, hogy milyen tapasztalatok-kal rendelkeznek a termelők és a kereskedők a faipari trendeket illetően. E célból szerepelt egy kérdés a meglévő álgesztes termékek körére vonatkozóan is. Azért, hogy tudjuk értékelni a technológiai perspektívákat, az iránt is érdek-lődtünk, mekkora létjogosultsága lehet a soro-zatgyártásnak, az ipari méretekben való gondol-kodásnak. Úgy gondoltuk, a megkérdezett szakemberek megbízható értékelést tudnak nyújtani.

Az álgesztes alapanyag egyik legnagyobb előnye, összehasonlítva a „fehér” bükkel, a jó-val alacsonyabb árfekvés. Kutatásra érdemesnek találtuk azt is, hogy lehetőség lenne-e az itt kapott árelőnyt beépíteni a végtermékbe, így népszerűbbé téve ezt a vásárlók számára. Ez a lehetőség szoros összhangban áll a sorozatgyár-tás kérdéskörével.

A kérdőív zárásaként kérdéseket tettünk fel magára a vállalkozás egészére vonatkozólag. Ezek az információk nagyban segítik a kiérté-kelést azáltal, hogy jobban megvilágítják az összefüggéseket az egyes kérdésekre adott válaszok közt.

A német és a hazai eredmények

összehasonlítása Terjedelmében jóval nagyobb közvéle-

ménykutatást bonyolítottak le Németországban. Az ottani kutatók a fentebb megismert kérdés-sorozatokat kiegészítették egy internetes hon-lapon elérhető kérdőívvel, illetve egy utcai köz-

vélemény-kutatással is. A postai úton célzottan a (szakmai berkeken belüli) termelők és keres-kedők felé eljutott kérdőívek eredményeként hasonlóan, nem reprezentatív mintát kaptak (18%-os visszaküldési arány). A kapott ered-ményeket összehasonlítva elmondhatjuk, hogy eltérések elsősorban az eltérő gazdasági és társadalmi viszonyokból következnek, illetve abból, hogy esetükben sikerült nagyobb létszámú bútorgyártó és kereskedői kört megtalálniuk. A vevőkör és a határozott elkép-zelések esetében kissé nehezebb helyzetben vannak a magyar kereskedők; ez derül ki az összehasonlításból. Sokkal határozottabbnak bizonyul az ár szerepe, mint Németországban, ahol azért szerephez jut a minőség, a megmun-káltság és a praktikum is. A termék „ökológiai értéke” hazánkban szinte még egyáltalán nem ismert ellentétben a nyugat-európai országokkal.

Fontos eredményként könyvelhetjük el az álgesztes problémakörrel kapcsolatosan hogy a válaszadók 70 %-a szerint a „természetes fa” irányvonala fog a jövőben kirajzolódni. Ez az arány a német eredmény szerint csak 60%-os volt. Ennek ellenére a jelenlegi értékesíthetőségi viszonyok nehezebbek hazánkban. Míg a német válaszadók esetében még soha sem maradt kész-leten álgesztes termék, addig a hazai kérdezettek 80 %-nál erre már volt példa.

Elmondhatjuk, hogy tőlünk nyugatabbra sem könnyebb egy újfajta faipari irányzatot meghonosítani, s hogy mégis sikerüljön, annak éppúgy extravagánsnak, időtállónak és minde-nekelőtt olcsónak kell lennie. Egyelőre a külföl-di kollégák is elsősorban csak nem látható alkat-részek, illetve egyedi bútordarabok esetében lát-ják az álgesztes bükk faanyag további felhasz-nálási lehetőségét.

A termékkörre vonatkozó kérdéscsoportra adott válaszokban szinte teljesen azonos ered-mények születtek. A magyar termelőkhöz hasonlóan a németek is veszélyként érzékelik, hogy a vevők hiányos ismeretei miatt igen csekély az érdeklődés e termékek iránt. A sorozatgyártás és árkedvezmények témakörében bizakodóbbak a hazai szakemberek, a német termelőknek csak 2/3-a lát lehetőséget az ipari méretű gyártásban, s csak 50 százalékuk gon-dolja, hogy az alapanyagnál nyert árelőny átvi-hető a végfelhasználók számára.

18 2003. MÁRCIUS

Összefoglalás: a kapott trendek Noha a kapott válaszok mennyisége nem

felel meg a reprezentatív minta követelményei-nek, mégis számos kérdésre adott válasz alapján azt mondhatjuk, hogy valós képet kaptunk a kért információkat illetően.

Ellentétben a német eredményekkel, a kapott válaszokból az tűnik ki, hogy a vevőknek csak kis része, átlagosan az egyharmada tart csak igény bármiféle tanácsadásra. Nagy részük már eleve határozott fafaj- és árelképzeléssel érkezik meg az eladóhoz. A válaszadók nagy többsége úgy érzi, hogy a kereskedőknek még a mai erőteljes kínálati piaci viszonyok között is több lehetőségük van arra, hogy olcsóbb, praktikus vagy formatervezett termékekkel gazdagítsák palettájukat.

Jól tükrözi a kapott eredmény az ismert, magyar környezettudatosságra jellemző viszo-nyokat. Szinte kivétel nélkül mindenki azt ta-pasztalja, hogy a potenciális vevői kör keve-sebb, mint 5 %-a kérdez rá arra célzottan, hogy az adott termék a környezetvédelmi előírásokat figyelembe véve munkálták-e meg, illetve az adott termék nem károsítja-e a tartamos erdő-gazdálkodás elvét. Szoros összefüggést mutat ez természetesen azzal, hogy a vevői döntés első-sorban az ártól és a minőségtől függ. Dobogós helyen áll még a praktikum és a megmunkált-ság, míg az ökológiailag elfogadott származás nem szerepel befolyásoló tényezőként.

Látszólagos ellentmondás feszül abban az eredményben, hogy az eladók zöme a felület értékítélő szerepében a hibamentességet és a színt jelölte meg, ennek ellenére azt jósolják, hogy a „természetes fa” trend lesz az irányadó. A jelenlegi feltételezés egyértelműen az, hogy a vevők visszautasítják vagy visszautasítanák az álgesztes termékeket.

Az álgesztes termékek alacsonyabb részaránya az össztermelésből egyértelműen a termelők csekély érdeklődésének tudható be. Jelenleg a kapott válaszok alapján bizonyos termékek azért maradnak készleten (válnak eladhatatlanná), mert vagy nem illeszkednek bele az adott divat-irányzatokba, vagy pedig az áruk jóval meghaladja a használati értéküket. Mivel ebbe a körbe véleményem szerint beletartoznak egyelőre még az álgesztes termékek is, így nem meglepő, hogy a válaszadók 100 %-a úgy tapasztalta, hogy nagyobb eséllyel maradnak készleten az ál-gesztes termékek. A gyártók egyértelműen nehéznek ítélik meg az újabb irányzatok meg-honosítását, de amennyiben az olcsó, praktikus és a média által kellően támogatott, nem lehe-tetlen ennek megoldása.

Összefoglalva, egyre pozitívabbnak lát-szik a kereskedők és a termelők véleménye az álgesztes termékekről, noha ezek piacra kerü-lését csak az erős kínálati piac egyensúlyi irány-ba tolódásával, és az újabb faipari trendek meghonosodásával tudják elképzelni. Ezen irányzatok köztudatba való beépülésében a médiának, a fa/bútoripari szakvásároknak és természetesen a folyamatosan bővülő tapaszta-latoknak szánnak nagyobb szerepet.

Irodalomjegyzék

1. Becker, G. – Seeling, U. 1998 Erscheinungsbild, Auswirkungen und Akzeptanz des Rotkerns in Buchenholz. Projekt des Instituts für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitwissenschaft. Freiburg.

2. Schwarz, C. 1998 Stand der Buchenrotkern-forschung und Käuferansprüche an Buchen-rundholz bei Auftreten von Rotkern. Diplomarbeit des Instituts für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitwissenschaft. Freiburg.


A faanyag dinamikus rugalmassági moduluszának és veszteségi tényezőjének kísérleti mérése. II. rész.

Fodor Tamás

Experimental determination of the dynamic MOE and loss modulus of wood. Part 2.

In the strength design of timber structures, viscoelasticity, a significant rheological property of the material, must be taken into consideration. The aim of this research was to experimentally determine material properties of the viscoelastic material law, and to apply the results to structures. In the experiments we induced flexural vibration by harmonic support vibration on cantilever timber beams. After this, we measured the amplitude ratios at the fixed and free ends. The first part of the article explained the theoretical background of the measurement. The second installment describes the experimental methods and results, and concludes the work. Key words: Rheological properties, Viscoelasticity of wood, Flexural vibration

Bevezetés A dolgozatunk első részében megmutat-

tuk, hogy miképpen lehet megmérni a faanyag dinamikus rugalmassági moduluszát és veszte-ségi tényezőjét, és milyen vizsgálati módszert kell alkalmazni. Ez a munka a vizsgálati mód-szer gyakorlati megvalósulását és az ered-mények kiértékelését tárgyalja. Választ adunk arra, hogyan lehet a dinamikus vizsgálati eljá-rással nyert anyagállandókból a feszültség-rela-xáció anyagállandóit kiszámítani. A kutatás az OTKA (T-030552) támogatás segítségével folyt.

Viszkoelasztikus anyagállandók kísérleti

mérése dinamikus eljárással A dinamikus rugalmassági modulusz és a

veszteségi tényező vizsgálatát lucfenyőn végez-tük el, különböző hosszúságú (150, 200, 250,

300 mm), 30x6 mm keresztmetszetű, 6.8 % egyensúlyi fanedvességű, 474,6 kg/m3 térfogat-sűrűségű és 14110 N/mm2 statikus húzórugal-massági modulusú próbatesteken. Minden vizs-gálati frekvencián három párhuzamos mérést végeztünk, és csak akkor fogadtuk el, ha ezek között nem volt lényeges eltérés.

A mérés megkezdése előtt a próbatest geometriai adatai alapján elméleti számítással meghatároztuk a rezonancia frekvenciák értékeit (1. ábra), mert ezen a frekvencia-tartományon kell a vizsgálatot végezni.

A mérés grafikus és numerikus megjele-nítését a 2. ábra mutatja. A befogási helyen és a szabad végen mért elmozdulások láthatók az idő függvényében, állandósult harmonikus gerjesz-tés mellett. Az átviteli függvény a két jel hánya-dosa. U1 a gerjesztést, U2 a konzolvégi kitérést jelenti, továbbá ezek legkisebb és legnagyobb értékei is szerepelnek az adatok között. Az ábra felső két grafikonja a frekvencia függvényében az elmozdulást mutatja.

Az állandó frekvenciákon mért átviteli ér-tékeket egy grafikonban ábrázoltuk a frekvencia függvényében. A görbe maximuma a rezonancia helyét mutatta. A rezonanciahely környezetében határoztuk meg az Ed dinamikus rugalmassági moduluszt és a h veszteségi tényező értékét dol-gozatunk első részében található [ ]10 és [ ]11 összefüggések segítségével. Az előre kiszámí-tott rezonanciahelyeken meghatároztuk a dina-mikus rugalmassági moduluszokat és a veszte-ségi tényezőket, majd a frekvencia függvényé-ben ábrázoltuk a két dinamikus anyagállandót.

1. ábra – A Számított rezonancia-frekvenciák.

Fodor Tamás CSc., egy. Docens, a NyME, Műszaki Mechanika és Tarószerkezetek Intézet

20 2003. MÁRCIUS

A 3. ábra és a 4. ábra mutatja a frekven-cia függvényében a dinamikus rugalmassági modulusz és a veszteségi tényező változását.

A lineáris rendszerek általános elméleté-nek felhasználásával a dinamikus rugalmassági modulusból és a veszteségi tényezőből ki tudjuk számítani a komplex rugalmassági modulust a következő transzformációs összefüggések segít-ségével:

[ ][ ])(1)(

)()()(

)()(ˆ)(ˆ

)(ˆ

ωηωωωω

ωωεωσω

σ

ωσ

jMMjMtYj

tdetYjjjjM

d

vd

tj

+==+=ℑ=

=== ∫∞

∞−

−

, [1]

A relaxációs függvény Fourier transzfor-máltja a komplex rugalmassági modulusz. Azaz a komplex modulusz Fourier transzformációjá-val a relaxáció függvényéhez jutunk.

∫∞

∞−

−

+=

=

ℑ=

ωω

ωπ

ωω

ω

σ

dej

jMM

jjMtY

tjo )(ˆ

21

2

)(ˆ)( 1

, [2] A relaxációs függvény előállításához a

gyors inverz Fourier transzformációt (IFFT) használtunk a MathCad matematikai program segítségével. Az inverz Fourier transzformáció-val nyert relaxációs függvényt az 5. ábra mutatja. A hosszas részletes számítások ismer-tetését mellőzük. Az ábráról leolvasható, hogy a viszkózus relaxáció viszonylag kicsi a teljes relaxációhoz viszonyítva, és hamar eléri a végtelen időhöz tartozó értéket. Ez azzal magyarázható, hogy a terhelési szint kicsi, és a száraz faanyag egyensúlyi fanedvessége igen alacsony, (6.8 %) volt.

Összefoglalás

A végeredmény elméleti úton transzformációval nyert relaxációs függvény, melyet nem statikus vizsgálattal határoztunk meg, ha-nem dinamikus méréssel. A frek-vencia tartományból elméleti szá-mítással jutottunk az idő tartomány-ba a fenti módszerrel. Kísérlettel és elmélettel sikerült igazolni a mód-szer használhatóságát és létjogosult-ságát, hogy viszkoelasztikus anyag-állandókat dinamikus úton is mér-hetünk indirekt kísérleti módszerrel. A vizsgálathoz a rezonancia mód-szer jól alkalmazható.

Az eredmények hasznosítása

Az eredmények hasznosítása a fa-tartószerkezetek erőtani méretezésé-nek területén várható, mivel az új európai szabványok előírásai na-gyon szigorúak a dinamikai vizs-gálatok tekintetében. Ezért nagyon fontos a faszerkezetek dinamikai tulajdonságainak részletesebb meg-ismerése és alkalmazása tartószer-kezeti célra.

2. ábra – A felső ábrán a kitérésekhez (U1, U2) tartozó frekvencia spektrumok. (LUC_200_R6-3), az alsó ábrán a konzol befogott (U1) és

szabad végének (U2) kitérése az idő függvényében.

0,53236 mm -0,63091 mm


Két alkalmazási terület jöhet szóba:

• A szerkezetdinamika speciális és igen fon-tos területe a földrengésvizsgálat, mely a könnyűszerkezetes favázas, többszintes épületek esetében is fontos műszaki köve-telmény. Az új európai szabvány (Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezési előírásai.) hazánkra vonatkozóan is előírja a földrengésvizsgálatok elvég-zését. Új, nagyobb biztonságot nyújtó meg-oldások kidolgozása. Kevéssé ismert, hogy hazánk kedvező fekvése miatt ugyan gyen-ge szeizmicitású, a rengések gyakorisága viszont jelentős.

• Fafödémek káros lengéseinek elemzése konstrukciós és anyagszerkezeti oldalról, többszintes faházak esetében. Új konstruk-ciós lehetőségek alkalmazása.

Irodalomjegyzék

1. Goschy, B. 1984 Építmények tervezése rendkívüli terhekre és hatásokra. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

2. Kármán, T. A. Biot, 1963 Matematikai módszerek és feladatok megoldása. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

3. Pritz, T. 1996 Rezgéscsökkentöő anyagok dinamikai tulajdonságai. Akadémia Kiadó, Budapest.

4. Roller B. 1990 Altering State in Elastoviscosity and Plasticity. Newletter Technical University of Budapest.

5. Vértes, Gy. 1976 Építmények dinamikája. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 3007000

7150

7300

7450

7600

7750

7900

8050

8200

8350

8500

trace 1

Dinamikus rugalmassági modulus

Frekvencia (Hz)

Din

. rug

. mod

ulus

(N/m

m2)

Ed

Ed1 x( )

Fr x,

3. ábra – Dinamikus rugalmassági modulusz a frekvencia függvényében.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 3000.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1Veszteségi tényezõ

Frekvencia (Hz)

Ves

ztes

égi t

énye

zõ

η

η1 x( )

Fr x,

4. ábra – Dinamikus veszteségi tényező a frekvencia függvényében.

0.1 6.09 12.08 18.07 24.06 30.05 36.04 42.03 48.02 54.010

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1 .104 Relaxáció a koplex rug. modulusból

Diszkrét idõ (óra)

Rel

axác

ió [

N/m

m2]

Yrk

k t,

5. ábra – A komplex rugalmassági moduluszból meghatározott feszültség-relaxáció függvénye.

22 2003. MÁRCIUS

Kísérlettervezés alkalmazása új termék kifejlesztéséhez

Dénes Levente, Kovács Zsolt

Using experimental design for new product development

The utilisation of experimental design to improve the quality of products has gained considerable interest recently. We proposed to try response surface methodology in the development of novel wood-based composites for structural applications, using sliced veneer waste as raw material. A 2IV 7-3 fractional factorial design was used to screen out the significant factors and their first-order interactions on the response of the Modulus of Elasticity of the composite panels. The significant factors were found to be panel thickness and orientation of veneer strips when conducting a regression analysis of the average responses of each experimental run. However, taking the replicates of the individual treatments into consideration involved three more factors, namely wood species, hot-press temperature and pressure, as well as some two-factor interactions. In order to facilitate a robust design, i.e. being on target with least variation, values of the Signal-to-Noise ratio as defined by Taguchi were evaluated from the responses of the replicates. Besides, we determined the factors’ dispersion effects for an alternative evaluation of parameter setting with respect to the variability of the response. It was established from the experiments that different parameter settings are optimal depending on whether magnitude or variability of the MOE is of concern, and that variability can only be reduced by lowering the average MOE. It was also concluded that the same amount of effort to conduct a higher number of different runs without replication, rather then producing replicate results of a smaller number of runs, might have cleared up some of the ambiguities concerning the significance of some of the interactions. Key words: Product development, Experimental design, Robust parameter design, Wood composites

Bevezetés A tervezett kísérletekkel történő minőség-

javításra a faiparban csak szórványosan találunk példákat; hatékonyságukról, alkalmazhatóságuk sajátosságairól kevés tapasztalattal rendelke-zünk. Más területeken beigazolódott, hogy a módszer eredményes, ezért jelen kutatásban a kísérlettervezést, mint új faipari termékfejlesz-tési technikát alkalmaztuk.

A minőség költségei a termelő vállalatok ráfordításainak akár 30%-át is jelenthetik. En-nek majdnem felét a termék meg nem felelősé-gével vagy meghibásodásával járó költségek teszik ki, melyek végső soron tervezési elégte-lenségekre vezethetők vissza. Csökkentésükkel a vállalati hatékonyság jelentősen fokozható, ezért érdemes a hibamentességnek már a terve-zés fázisában való biztosítására törekedni.

A hibaköltségek, vagy általában a minő-séghiány okozta veszteségek érzékenyen érintik a jövedelmezőséget (Booker 2001). Az össze-függéseket az 1. ábra szemlélteti. Nagyobb hibaköltséghez hosszabb megtérülési idő tar-tozik, a termék csak ezután lesz nyereséges. Másrészt minél nagyobb a minőséghiány okozta veszteség, annál kisebb az elérhető profit.

Tanulmányok igazolják (Russel és Taylor 1995, Booker 2001), hogy a hibák jelentős része a tervezési-fejlesztési fázisban keletkezik, meg-szüntetésükre azonban csak jóval később, a végellenőrzéskor, illetve még rosszabb esetben a használatkor kerül sor, amikor már tetemes veszteségeket okoztak (2. ábra). Ezért a minő-séget a termékciklus legkorábbi szakaszában, a tervezéskor bele kell építeni a termékbe.

1.ábra – A hibák keletkezésének és megszüntetésének

helye (DTI, 1992)

y, % Profit TERMÉK

Minőséghiány okozta veszteség

x, Megtérülés 0

+

-

Pénz

ügyi

egy

ensú

ly

Dénes Levente doktorandusz hallgató, Dr. Kovács Zsolt CSc. Intézetigazgató egy. tanár, NyME Terméktervezési ésGyártástechnológiai Intézet


A hibák fellépésének tervezéssel való megelőzésére több módszer létezik. Ilyen például a vevői elvárások műszaki jellemzőkké alakításának módszere vagy QFD (Quality Function Deployment), a hibamód- és hatás elemzés (FMEA, Failure Mode and Effect Analysis), a gyártás- és szereléstervezés, vala-mint nem utolsósorban a kísérlettervezés. Tanulmányunkban ez utóbbit alkalmaztuk. A kutatás célja olyan faipari termék előállítása, amelynek tulajdonságait előre megtervezzük. Ez a célkitűzés a terméktulajdonságokat leíró mate-matikai modell meghatározását jelenti tervezett kísérletekkel, mely modell a befolyásoló ténye-zők hatását adekvát módon számszerűsíti, és azok optimalizálásával lehetővé teszi a termék-tulajdonságok javítását.

Anyagok és módszerek

Az előállítandó termék alapanyagául a színfurnérgyártás késelési eselékét választottuk. Maga a termék az eselék furnérszálakból préselt lap, szerkezeti célú felhasználásra. A furnércsí-

kok jellemzői: 0,59 mm névleges vastagságú, bükk és juhar színfurnér. A vastagság szórása bükk esetében 0,081 mm, juharnál 0,026 mm, nedvességtartalmuk 2,2-4,2 %. Nyomdaipari ollón kétféle, 15 illetve 35 mm-re szélességre vágtuk. Hosszúságuk a lap típusától függ: a hossztoldás nélküli lapoknál 72 cm, a hossz-toldott lapoknál az 1. és 3. rétegekben a furnér-csíkok hosszúsága szintén 72 cm; a 2. réteg 36 cm-es csíkokból (középen hossztoldott), a 4. réteg pedig 24 cm-es csíkokból (a hosszúság harmadánál toldott) épül fel.

A kutatáshoz alkalmazott módszer a fak-toriális kísérlettervezés. Ha egy termék tulaj-donságait feltételezhetően sok paraméter befo-lyásolja, azok hatásait célszerű olyan faktoriális elrendezésben vizsgálni, melyben az egyes be-folyásoló paraméterek (faktorok) beállított ér-tékei – szintjei – a kísérleti tartomány széleire esnek (kétszintű kísérletterv). Ha nemlineáris hatásokra is számítani lehet, azok három- vagy többszintes kísérlettervvel vizsgálhatók. A fak-toriális kísérlet lehetővé teszi a faktorok egy-idejű változtatását, így jóval kevesebb kísérleti beállításból nyerjük az információkat, mintha a tényezőket egyenként változtatnánk a többit rögzített értéken tartva. Ezen túlmenően lehe-tőségünk van a faktorok közötti kölcsönhatáso-kat is elemezni.

Az olyan kísérleti tervet, amelyben az egyes faktorok beállított értékeinek – szintjeinek – összes lehetséges kombinációja megvalósul, teljes faktoriális kísérletnek nevezünk. Az ilyen típusú tervek lehetőséget adnak a faktorok és valamennyi kölcsönhatásuk becslésére. Ha a faktorok száma nagy, akkor olyan méretű kísér-leti tervet kapunk, amelynek megvalósítása idő- és költségigényes, ugyanakkor nem biztos, hogy minden beállításra szükség van. Ilyenkor a terv redukálásával csökkenthető a beállítások száma. Ebben az esetben információt veszítünk, tehát arra kell ügyelnünk, hogy csak olyan adatokat veszítsünk, amelyek a modell előállításában nem játszanak jelentős szerepet.

Kísérleteinkhez hét faktort vettünk fel, mindegyiket két szinten. Nem követelmény, hogy a faktorok mennyiségi változók legyenek, kategorikus jellemzők is lehetnek. Az egyes faktorokat és azok beállítási szintjeit az 1. táblázat tartalmazza.

2.ábra – A hibák keletkezésének és megszüntetésének

helye (DTI, 1992)

1. táblázat – A kísérletbe bevont faktorok Faktor 1. szint 2.szint

1 Fafaj bükk juhar 2 Szálforgács szélesség 15 mm 35 mm 3 Hossztoldás 0% 50% 4 Lapvastagság 35 réteg 75 réteg 5 Orientáció 15° 30° 6 Nyomás 2,16 MPa 3,14 MPa 7 Hőmérséklet 130° 160°

A hiba eredete

A hiba megszüntetés

0 10 20 30 40 50 60 70

meghatároz termelés gyártás végellenőrzé használat fejlesztés

A hibák megjelenésének 75

Tervezés, fejlesztés

A hibák megszüntetésének

A h

ibák

száz

alék

os

24 2003. MÁRCIUS

A hét faktor hatásának vizsgálatára egy négyfaktoros, kétszintes tervből indultunk ki. Az így kialakuló lehetséges szintkombinációk száma 24, azaz 16. Az egyes faktorok szintjeit a 16 beállítás során a 2. táblázat kísérleti mátrixa mutatja. Itt a kölcsönhatások oszlopai is szere-pelnek, melyben a szintek szorzással adódnak (azonos szintek szorzata 2-es, a különbözőké 1-es). Ha feltételezzük, hogy a három-faktoros kölcsönhatások nem jelentősek, akkor ezek helyébe újabb faktorok helyezhetők, ily módon olyan fraktált tervet kapunk, amely a 24+3, azaz 128 kísérleti beállítás helyett csupán 16 beállítást tartalmaz. Jelen esetben a fennmaradó három faktort helyeztük így el. A fraktálásból az

is következik, hogy bizonyos hatások és köl-csönhatások egymással keverednek. Ha azonban a behelyettesítést megfelelően választjuk meg, az előálló keveredési rendszer kezelhető. Jelen esetben a három új faktort generáló összefüg-gések:

x5= x1x2x4 ; x6 = x1x3x4 ; x7 = x2x3x4 .

A generáló összefüggésekből kiindulva megkapjuk a keveredési rendszert. A három- és annál több- faktoros kölcsönhatásokat nem szignifikánsnak feltételeztük, ezek hatásától eltekintve a következő egyszerűsített keveredési rendszer érvényes (bi – a lineáris modell kiszá-mított együtthatói; βi – az együtthatók ismeret-

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

300350400450500550600650700750800850900

szór

ás

3.ábra – A faktorok hatásábrája 4.ábra – A faktorok szórásának változása

2. táblázat – 27-3IV típusú kétszintes, ortogonális, részleges faktoriális terv

Beáll. x0 x1 x2 x3 x4 x1x2 x1x3 x1x4 x2x3 x2x4 x3x4 x1x2x3 x1x2x4=x5 x1x3x4=x6x2x3x4=x7 x1x2-x3x4

1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 3 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 4 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 2 2 2 5 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 6 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 2 7 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 2 8 1 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 1 1 1 9 1 1 1 1 2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1

10 1 2 1 1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 2 11 1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 12 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 13 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 14 1 2 1 2 2 1 2 2 1 1 2 1 1 2 1 1 15 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 1 16 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

8000

8500

9000

9500

10000

10500

11000

11500

E, M

Pa


len, valódi értékei):

b1→ β1 ; b2→ β2 ; b3→ β3 ; b4→ β4 ; b5→ β5 ; b6→ β6 ; b7→ β7;; b12→ β12 + β45 + β67 ; b13→ β13 + β46 + β57 b14→ β14 + β25 + β36 ; b23→ β23 + β47 + β56 b24→ β24 + β15 + β37 ;b34→ β34 + β16 + β27 b17→ β17 + β35 + β26

Az egyszerűsített keveredési rendszerre felírt matematikai modell alakja a főhatásokat és a kétfaktoros kölcsönhatásokat, valamint a kí-sérleti hibát tartalmazó polinom:

y = β0x0 + β1x1 + β2x2 +...+ β7x7 +

β12x1x2 + +β13x1x3 + +…+β67x6x7 + ε , [1]

Eredmények és értékelésük

A 16 kísérleti beállítást háromszor ismé-teltük meg véletlenszerű sorrendben, így össze-sen 48 lapot préseltünk. A kutatási eredménye-ket a lapra merőleges rugalmassági modulusra, mint optimalizációs paraméterre ismertetjük.

Az ismétlések figyelembe vétele nélkül elvégzett varianciaanalízis két faktor, a vastag-ság és az orientáció hatását mutatta szignifi-kánsnak, a szaggatott vonallal jelzett 95%-os megbízhatósági intervallumon e kettő esik kívül. A két faktor optimális szintekre történő beállítása az optimalizációs paraméter mintegy

25 %-os javulását eredményezi az átlaghoz képest (3. ábra).

Ha a minőség tényeleges javulásának mértékéről akarunk információt nyerni, az optimalizációs paraméter szórását is vizsgálni kell. A minőség mérőszámaként alkalmazhatjuk a Taguchi által definiált jel/zaj viszonyszámok közül az esetünknek megfelelő, „minél nagyobb annál jobb” típusú jellemzőre vonatkozót. Ha erre a jel/zaj viszonyszámra dolgozzuk fel az adatokat, továbbra is az említett két faktor hatása marad szignifikáns.

A faktorok különböző szintjeihez tartozó szórást vizsgálva megállapíthatjuk, hogy ezek közül egy sem esik kívül a 95%-os megbízható-sági intervallumon, bár az egyes faktorok eseté-ben jelentős különbségek látszanak (4.ábra).

Grafikusan megvizsgáltuk a szórások átlagtól való függését: ha összefüggést tapasz-talunk, úgynevezett Box-Cox transzformációt alkalmazhatunk. Jelen esetben a javasolt transz-formáció a mért értékek négyzetgyöke. A transzformált adatokon végzett varianciaanalízis továbbra sem jelzi, hogy más faktorok is jelen-tősek lennének.

Az ismétlések figyelembevételével elvég-zett lineáris regresszióanalízis azonban már hat faktor és öt kölcsönhatást mutat szignifikánsnak (5. ábra).

A szignifikáns faktorok együtthatóinak

5.ábra – A faktorok hatásdiagramja 3 ismétlés esetén

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 X 1 X 2 X 3 X 4 X1X2 X1X3 X1X4 X2X3 X2X4 X3X4 X1X2X3 X5 X 6 X7 X1X2X3X4

775080008250850087509000925095009750

10000102501050010750110001125011500

E, M

Pa

26 2003. MÁRCIUS

kiszámítása után a következő polinomot kapjuk:

YE=9613,7-404,6X1-238,7X3-1366,8 X4-

-1832,9X5+683,2 X6+446,9 X7+436,2X1X2 +

+315,7X1X3+640,1X1X4+339,5X2X4+

+528,4X3 X4 , [2]

Az optimális szintekre történő beállítás a rugalmassági moduluszt a kísérleti átlaghoz képest 60 % -kal, 10,5 MPa-ra növelni.

Ha a faktorok legkisebb szórást eredmé-nyező szintjeire számítjuk ki a válaszfüggvény értékét, akkor javulás helyett csökkenést ered-ményeznek a beállítások, vagyis a szórás csak a rugalmassági modulus csökkenése mellett csök-kenthető.

A kölcsönhatások grafikus ábrázolásával megállapíthatjuk azok jelentőségét. Például bükk esetében a vastagság növelése sokkal na-gyobb mértékben csökkenti a rugalmassági mo-duluszt, mint a juhar esetében, a vastagság és fafaj kölcsönhatása nyilvánvaló. (6. ábra). Ugyanakkor a szálforgács szélessége és a hossztoldás között nincs kölcsönhatás, hisz az egyik változása nem okoz szignifikáns eltérést a másiknak a rugalmassági modulusra gyakorolt hatásában. (7.ábra). A többi kölcsönhatást is hasonló módon vizsgálva megállapíthatjuk azokat a válaszfüggvényre gyakorolt hatását.

A mért és becsült értékek különbségét gra-fikusan ábrázolva (8.ábra) kijelenthetjük, hogy jó az illeszkedés, a lineáris matematikai modell alkalmas a becslésre, a vizsgált faktorok 95%-ban magyarázzák a rugalmassági modulusz vál-tozását.

Következtetések

A kísérlettervezés módszerével megoldást nyertünk arra, hogy ismert tulajdonságú alap-anyagból a részecskék geometriájától, elrende-zésétől, valamint a technológiai paraméterektől függő, meghatározható tulajdonságú aglomerált terméket állítsunk elő, illetve adott határok között a termék tulajdonságait előre tervezzük. A hulladék anyagból előállított termék egyik legfontosabb jellemzője a hajlító rugalmassági modulusz, ami az adott fafaj tömör, hibamentes faanyagának rugalmassági moduluszát megha-ladhatja.

6.ábra – A fafaj és vastagság kölcsönhatása

7.ábra – A szálforgács-szélesség és hossztoldás

kölcsönhatása

8.ábra – A maradékok grafikus ábrázolása

X1 - fafaj*X4 - vastagság

X1 - fafaj 1

X1 - fafaj 21 2

X4 - vastagság

700075008000850090009500

10000105001100011500120001250013000

y - M

OE

X2 - szálforg.szél. * X3 - hossztoldás

X3 - hossztold. 1 X3 - hossztold. 2

1 2X2 - szálforg.szél.

700075008000850090009500

10000105001100011500120001250013000

y - M

OE

20004000

60008000

1000012000

1400016000

18000

Y ^

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

Y-Y

^


A kutatás jelen fázisában alkalmazott kí-sérleti terv eredményességére vonatkozóan az alábbi megállapításokat tehetjük:

• Az ismétlések nélküli és az ismétléseket is figyelembe vevő elemzés eltérő eredménye-ket ad, az utóbbi további faktorokat von be a szignifikáns faktorok körébe.

• A célparaméter helyzeti értékére vonatkozó hatásábrák más beállítást jelölnek optimális-nak, mint a szórás hatásábrái.

• A kísérleti terv eredményeire illesztett line-áris modell adekvát.

Az elemzés során öt kétfaktoros kölcsön-hatás szignifikánsnak mutatkozott. Mivel ezek egymás között keverednek, hatásukat illetően egyértelmű következtetést nem vonhatunk le. Független becslésükre újabb kiegészítő kísérle-teket kellene elvégezni.

Az ismétlésekkel együtt 48 kísérleti beál-lítást végeztünk. Ismétlés nélküli, vagy kisebb ismétlési számú (esetünkben 3 helyett 2) kísérlet esetén (1/8-os replikáció helyett 1/4-es, vagy 1/2-es replikáció alkalmazásával) a beállítások ugyanekkora, vagy nem lényegesen nagyobb számával a kétfaktoros kölcsönhatásokra is egy-mástól független becsléseket nyerhettünk volna. Tekintetbe véve azt a jelentős munkát, amit az egyes kísérleti beállítások elvégzése igényel, előzetes ismeretekre támaszkodva, illetve komp-

romisszum alapon érdemes előre elhatározni, hogy a nagyobb ismétlési szám, vagy a külön-böző beállítások nagyobb száma által biztosított többletinformáció-e a fontosabb. Kísérleteink esetében úgy tűnik, hogy az ismétlések me-llőzése okozta hátrányt részben ellensúlyozhatja az, hogy a kevésbé fraktált tervvel a kölcsön-hatások szignifikáns voltára vonatkozó megálla-pítások is differenciáltabbak lesznek. A kísérle-teinkben alkalmazott ismétlések viszont lehető-vé tették a modell adekvátságának közvetlen értékelését.

Irodalomjegyzék:

1. J.D. Booker, M. Raines, K.G. Swift 2001 Designing Capable and Reliable Products. Butterworth Heinmann, Oxford, 400 pp.

2. DTI 1992 Quality Assurance Programme 1992-1996. Federal Ministry of Research and Technology, Germany.

3. Kemény S. 1998 Statisztikai minőség- (megfelelőség-) szabályozás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 394 old.

4. Kemény S., Deák A. 2000 Kísérletek tervezése és értékelése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 492 old.

5. Russell, R., B. Taylor 1995 Production and Operations Management: Focusing on Quality and Competitiveness. Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice-Hall, 916 pp.

Faipari kézikönyvek

Tóth Sándor

Wood processing handbooks

The fifth Hungarian wood handbook came out in 2000. This article presents a short summary of the contents of the handbooks published in 1922, 1927, 1963, 1976 and finally in 2000 (Volume I.) The first two books dealt mainly with joinery, whereas the ones published after the WWII discussed mass production. The authors of the first two books were trade school teachers, the latter ones were edited by the professors of the University of Sopron

A 2000. évben jelent meg a faiparos szak-

ma ötödik kézikönyve. Az 1922-ben, 1927-ben, majd 1963-ban, 1976-ban és végül 2000-ben (I. Kötet) megjelent faipari kézikönyvek tartalmát röviden ismertetjük. Sorrendben az első kettő inkább az asztalos kézműiparral foglalkozott,

míg a II. Világháború utániak már a nagyüzemi gyártással. Az első kettő szerzői a felső ipar-iskola tanárai voltak, utóbbiakat a soproni főis-kola, majd egyetem tanárai szerkesztették.

Iparról általában akkor beszélhetünk, ha megvalósul az azonos terméket többször előál-

Dr. Tóth Sándor szakfőtanácsos, FVM Vagyongazdálkodási Önálló Osztály

28 2003. MÁRCIUS

lító gyártás vagyis megismétlődik az eljárás amelynek már a gyakorlatban kialakult, írásban rögzített műveletei, fogásai vannak. Hozzátarto-zik ehhez az is, hogy az iparág saját terminoló-giával, történettel, sőt szakirodalommal rendel-kezik. Kiemelésre érdemes, hogy olyan átfogó szakismereti összeállításból, mint a „Faipari kézikönyv”, már az ötödik jelenik meg szakmánkban. Ezek időrendben:

I. Seres József szerző, 1922 II. Raffay László szerző, 1927 III. Szabó Dénes szerkesztő, 1963 IV. Lugosi Armand szerkesztő, 1976 V. Molnár Sándor szerkesztő (I. kötet) 2000

Míg az I. és II. kézikönyvek elsősorban az asztalos műhelyek, kisüzemek számára íródtak, egyes receptúráik, fogásaik igen hasz-nosak lehetnek a korabeli vagy még régebbi bútorok felújításánál, addig a III.-V. kéziköny-vek már az adott időszaknak megfelelő gyár-ipari termelés technikai, gépesítettségi, auto-matizálási, sőt komputerizálási színvonalát tük-rözik. A következőkben az egyes Faipari kézi-könyvek tartalmát részletesebben is bemutatjuk.

Faipari kézikönyv, 1922

Seres József (Műszaki Könyvtár XXIX. Szerk.: Balog Artúr és Scheibel József) Népszava Könyvkereskedés. Budapest. Alcíme: „Fa és szerszámisme, a fa feldolgozá-sa, pácolás, aranyozás, bronzozás, furnérozás, intarzia.”

A 183 oldalas kézikönyv az asztalossági ismeretek első magyar nyelvű összefoglalásának tekinthető. A faanyag és betegségei után röviden a faipari szerszámokról, gépekről olvashatunk, majd a pácolásról, lakkozásról, aranyozásról. A fa és más anyagok ragasztását a tapaszok, viaszok és intarziakészítés ismertetése követi. A könyv végén német és magyar faipari szakszó-tár, vegyszerismertető és fajsúly táblázatok találhatók.


Raffay László (Műszaki Könyvtár LXII. Szerk.: Balog Artúr) Népszava Könyvkereskedés Kiadása. Budapest. Alcíme: „ A fa és fanemek ismertetése, megmunkálási módok és eszközök, befejező műveletek és díszítő eljárások”.

A második faipari kézikönyv az 1922. évihez mind tartalmában, mind pedig alap-ismereti terjedelmében hasonló, 154 oldalas

kiadvány. Ismerteti a faanyagokat, a fahibákat, az egyes fafajok műszaki tulajdonságait, a fa kezelését és megmunkálási módjait, a fameg-munkáló szerszámokat és gépeket. Leírja szerző a pácolás, festés, lakkozás és politúrozás, vala-mint a díszítés műveleteit.

Faipar kézikönyv, 1963

Szabó Dénes (Szerk.) Műszaki Könyv kiadó. Budapest. A szakmában ismert 12 szerző: Cziráki József, Dalocsa Gábor, Bakay István, Kolosváry Gábor, Barlai Ervin, Rieperger László, Szilvási Tibor, Szőke Balázs, Lugosi Armand, Szabó Dénes, Botka Zoltán

A kiadvány 583 ábrával, 1564 oldalon (71 ív A5 formátumban) már valódi kézikönyv-nek tekinthető, hiszen áttekintést nyújt az egész faiparról. A húsz fejezetre tagolt könyv a faipari alapismeretek mellett átfogja a gyáripari ter-melés szinte minden szakterületét, de foglal-kozik egyes kézműves szakmákkal is. Tartalma a következőképen is csoportosítható:

• Erdőgazdaság, a természetes állapotú fa-anyagok fizikai-mechanikai jellemzői, egye-sítések, fakötések, ragasztóanyagok és ra-gasztás, felületkezelés, fakémia.

• Fűrészipar, furnér és rétegeltlemez gyártás, farostlemezek, faforgácslapok gyártása, bú-torgyártás, épületasztalos-ipar, különleges faipari technológiák.

• Szerszámok és gépek, szállítóberendezések, por és forgácselszívás, szárítás.

• Üzemgazdaság: a faipar szervezete, szám-vitel, szervezés, tervezés.

Annak ellenére, hogy a kézikönyv a nagy-üzemi gyártás gépeit, berendezéseit, gyártási eljárásait tárgyalja, a különleges faipari tech-nológiák között megtalálható az ipari fakellé-kek, a csomagoló anyagok gyártása, a gyufa, kefe, ecset és sportszergyártás leírása egyaránt. Külön fejezet foglalja magában az üzemgazda-sági ismereteket.


Lugosi Armand (Szerk.) Műszaki Könyvkiadó. Budapest. A nagy formátumban 1095 oldal, terjedeleme-ben megjelent összeállítást 18, elsősorban az ipari gyakorlatban, a kutatás és oktatás területén dolgozó szerző írt: Amrik László, Bakay István, Dalocsa Gábor, Erdélyi József, Filló Zoltán, Gönczöl Imre, Hadnagy József, Igmándi Zoltán,


Lele Dezső, Lugosi Armand, Magyar Ákos, Neuwirth Edit, Németh József, Pajor Ferenc, Pál István, Schmidt Ernő, Szőke Balázs, Szvetkó Nándor. A lektorok száma is tekintélyes, 13 fő.

A szerzők és a szerkesztő olyan kéziköny-vet kívántak a faiparban dolgozó szakemberek, mérnökök, technikusok rendelkezésére bocsá-tani, amelyben az adott tárgykörben járatos szakember a faipari folyamatokra vonatkozó adatokat és megoldási lehetőségeket talál. A 24 fejezetre tagolt kézikönyv tartalma az alábbiak szerint is csoportosítható:

• Általános szakmai alapismeretek: a fa, mint alapanyag, műanyagok, ragasztóanyagok, a faanyagok hőkezelése, védelme, egyesítése.

• A faanyagok megmunkálása és eszközei: megmunkálási módok, szerszámok, készülé-kek, műveletek, gépek, gépsorok, berende-zések. A faanyag vegyi felhasználása.

• Iparág- és termékorientált technológiák: furnér és rétegeltlemez gyártás, faforgács-lapok és idomok, farostlemezek, bútorok, épületek fa alkatrészeinek gyártása, ipari fakellékek, csomagolóanyagok, gyufa, sport-szerek és játékok gyártása.

A nagyüzemi gyártás műszaki-technoló-giai kérdéseit átfogó összeállításban csak a gyáripari termelés jelenik meg; egyedül a korábban különleges faipari technológiának nevezett kishajó- és játékgyártás sorolható a részben kézműves technológiák közé. Nem foglalkozik viszont a kézikönyv a szervezés, gazdálkodás kérdéseivel.

Faipari kézikönyv (I. kötet), 2000 Molnár Sándor (Szerk.) I. kötet. Faipari Tudományos Alapítvány Sopron.

Az 1976. évben kiadott faipari kézikönyv megjelenése óta eltelt két évtizedben jelentősen korszerűsödtek a gépek, berendezések, a faipar

szervezetileg átalakult, megváltoztak a műszaki, környezetvédelmi, közgazdasági feltételek és követelmények. Újabb kihívásként jelentkezik az Európai Unióhoz való csatlakozásra felkészülés, a megváltozott minőségi, környe-zeti, szabványosítási szempontok, elvárások tel-jesítése. A II. és III. kötet 2002-ben, ill. 2003-ban jelenik meg. (Időközben 2002. novemberé-ben a Faipari kézikönyv 2. kötete is megjelent – a szerk.)

Az eredetileg kettő, majd menetközben három kötetesre tervezett kézikönyv I. köteté-nek írói majdnem kizárólag a Nyugat-Magyarországi Egyetem oktatói, munkatársai közül kerültek ki (Fehér Sándor, Hargitai László, Kovács Zsolt, Molnár Sándor, Németh József, Németh Károly, Németh Róbert, Nyárs József, Paukó Andrea, Peszlen Ilona, Szabadhegyi Győző, Szoják Péterné, Takáts Péter, Varga Ferenc, Varga Ferencné, Winkler András). A lektorok száma 10 fő volt. A mintegy 26,2 ív (A4) terjedelmű 428. oldalas kiadvány tartalma az alábbiak szerint csopor-tosítható:

• A fagazdaság főbb jellemzői, a faanyag felépítése, szerkezete, műszaki tulajdonságai, a hazai és az egzóták fák, erdei faválaszté-kok, faanyagvédelem.

• Fűrészipari feldolgozás, hidrotermikus keze-lés, furnérok és rétegelt termékek, farostle-mezek, forgácslemezek gyártása, szabvá-nyok.

A szakma nagy érdeklődéssel és kíváncsi-sággal várja a II. és III. kötet megjelenését.

Forrás

1. Tóth S. 2002: Fejezetek a faipar XIX. és XX. századi történetéből. Budapest

30 2003. MÁRCIUS

Egyesületi hírek

Csupor Károly A FATE Soproni Csoportja 2003. február 26-án a MTESZ helyi székházában előadói délutánt rendezett. Ennek keretében a Faipari Mérnöki Kar hallgatói bemutatták a házi TDK konferenciára készített dolgozataikat. A rendezvény célja az volt, hogy a szakiskolák (Handler Nándor, Roth Gyula) diákjai és a városban lévő faipari üzemek dolgozói is megismerkedhessenek a hallgatók által végzett kutatások témáival és eredményeivel. A hallgatók számára pedig további lehetőséget jelentett, hogy gyakorolják a nyilvánosság előtti szereplést.

A rendezvény látogatottsága (kb. 20 fő) elmaradt a várakozásoktól. Különösen a szakmában dolgozók távol-maradása volt kirívó, de mindez nem szegte kedvét a hallgatóknak. A rendezvényt a szervezők a továbbiakban évente szeretnék megtartani, a nagyobb részvételt pedig az időpont jobb megválasztásával próbálják elérni. Ezúton szeretnénk köszönetet mondani a hallgatóknak a lelkes szervezésért és szereplésért. A továbbiakban az előadások rövid kivonatát ismertjük.

Síkvidéki és hegyvidéki erdei- és feketefenyő faanyagok anatómiai és fizikai sajátosságainak

vizsgálata Ábrahám József, Bális Gabriella, V. ofmh

Témánk jelentőségét mutatja, hogy az erdeifenyő

(Pinus sylvestris) és a feketefenyő (Pinus nigra) a hazai erdők 9 illetve 4,5 %-át, míg a hazai fenyőerdők 60 %-át, illetve 30 %-át teszi ki. Az ültetvények kb. 30 %-a síkvidéki termőhelyen található. A különböző gombaká-rosodások miatt az alföldi fenyvesek véghasználati kora a tervezett 70-80 évről 40-50 évre csökkent. Ezen populá-ciók a tervezetthez képest várhatóan eltérő minőségű fa-anyagot adnak.

Az általunk vizsgált síkvidéki fenyő faanyagok a Bugac környéki, a hegyvidéki fenyő faanyagok a Sopron környéki ültetvényekről származtak. A síkvidéki és hegyvidéki erdei- és feketefenyő egyes tulajdonságainak feltérképezésére alapkutatási vizsgálatokat végeztünk. Az anatómiai és fizikai tulajdonságok közül vizsgáltuk: • a folyadékáteresztő képességet, • a sűrűséget, • a zsugorodás-dagadást és a rosthosszúságot.

A folyadékáteresztő képesség mérésénél megállapí-tottuk, hogy a béltől a kéreg felé haladva nő a perme-abilitás és a feketefenyő folyadékáteresztő-képessége magasabb, mint az erdeifenyőé. A sűrűségmérés eredmé-nyeit elemezve kimondható, hogy a hegyvidéki fenyő anyagok erősen gesztesedtek. A síkvidéki erdeifenyőnél a gesztesedés gyengébb, míg a síkvidéki feketefenyőnél teljesen elmarad. Zsugorodási mérések értékelésénél arra a következtetésre jutottunk, hogy a lazább szövetszerke-zetű síkvidéki faanyagok zsugorodási értékei alacso-nyabbak a hegyvidékinél. A rosthosszúságmérés adatai-nak elemzésekor megállapítottuk, hogy a síkvidéki fa-anyag rosthosszúságának állandósulása („juvenilis határ”) fiatalabb korban történik, mint a hegyvidéki faanyagok esetében. Az általunk végzett kutatómunka alapján a vizsgált faanyagok szárítása és esetleges telítése nem ütközik akadályokba. Méréseink alapján ezen faanyagok rostipari felhasználásra alkalmasak. A sűrűségmérés

adataiból következtetve a mechanikai tulajdonságokra elmondható, hogy a síkvidéki faanyagok is alkalmasak lehetnek a továbbfeldolgozó ipar céljaira, de figyelembe kell venni a síkvidéki faanyagokra jellemző erős göcsösséget és a kis rönkátmérőt. Ez a probléma hossztoldással és tömbösítés-sel orvosolható. Búzaszalma szulfátos-antrakinonos feltárásá-

nak vizsgálata papíripari felhasználásra Balázs Attila, Csóka Levente, IV. opmh

Kutatásunk során gabonaszalma szulfátos-antrakino-

nos feltárását valósítottuk meg különböző feltárási körülmények között. Célunk volt, hogy megadjuk az opti-mális feltárási paramétereket, hogy megtaláljuk a legjobb minőségű rostot adó hőmérsékleti értéket és vegyszer koncentrációt. Célul tűztük ki továbbá, hogy megadjuk a Kappa-szám és a lignin tartalom közötti matematikai ösz-szefüggést. Ilyen összefüggést eddig nem határoztak meg.

Munkánk során elvégeztük különböző körülmények között a rostfeltárást, majd kémiai paraméterek határoz-tunk meg, mint például a Kappa-szám, lignin tartalom és pH-érték. Ezt követően fehérítés és őrlés nélkül lapokat képeztünk és elvégeztük rajtuk a mechanikai (tépő-, szakító- és repesztő vizsgálatokat).

A kapott eredményekből kísérlettervezéses optimali-zációval meghatároztuk a legoptimálisabb feltárási körül-ményeket. Az antrakinonnal segített szulfátos feltárás na-gyon környezetbarát, ezért a papíripar ígéretes, nagy jövő előtt álló technológiája lehet.

Koncertminőségű xilofon készítése Fehér Csaba, Horváth Miklós és

Taschner Róbert III. ofmh

A hangszer hanglapjainak megszólaltatásakor kétféle (hajlító és torziós) rezgés keletkezik, mely a geometriai méretek egy kritikus tartományában közel kerül egymás-hoz, így a hanglap kettős hangon szólal meg. Vizsgáltuk,

Dr. Csupor Károly PhD., a FATE soproni csoport elnöke


hogy e jelenség mennyiben függ az E/G (hajlító/torziós rugalmassági modulusz) aránytól, illetve azt, hogy előzetes mérésekkel kiszűrhető-e a hangszerkészítéshez alkalmatlan faanyag. A hanglapok bevonatát kétféle szempontból vizsgáltuk. Egyrészt a dinamikus kemény-ségre, másrészt a frekvenciastabilitásra gyakorolt hatását mértük. Az adatok azt mutatták, hogy sem a stabilitás, sem pedig a keménység nem függ a felületkezelő anyag fajtájától.

Egy professzionális hangszer elengedhetelen köve-telménye a tiszta hangolás, melybe a pontosan behangolt felhangrendszer is beletartozik. Az egyes felhangok külön külön történő mozgatását, és a hangolás finomításának lehetőségét vizsgáltuk

Ragasztóanyagok a farostlemez gyártásban Galántai Zoltán, Raffai Balázs, IV. ofmh

A farostlemez gyártása és felhasználása a fafeldol-

gozó-ipar fontos részét foglalja magába. Az alkalmazott gyártási technológiák és a használt sokféle alapanyag miatt fennáll a lehetősége a selejtek kialakulásának. A rostösszetételből eredő gyártási és megmunkálási selejtek kezelése napjainkban nem megoldott.

A hiba egyik forrása lehet a ragasztóanyagok hely-telen használata. Nem csak a lejárt szavatosságú kötő-anyagok és elsősorban a rossz minőség használata, de a ragasztás körülményeinek helytelen megválasztása is okozhat hibát. A hőmérséklet hibás megválasztása, a kata-lizátorok használatából adódó hibák, valamint a megmun-kált inhomogén anyagok az okai a selejt gyártmányoknak.

A farostlemezgyártás két területén használnak ragasz-tóanyagokat. A lemezgyártás és a laminálás során. Kuta-tásainkkal arra próbáltunk magyarázatot adni, hogy az utóbbi eljárás folyamán kialakult selejteknek mi lehet az oka. Munkánkban a ragasztóanyagok tulajdonságait, vala-mint a farostlemez és az impregnált papír jellegzetessé-geinek a ragasztási eljárásra gyakorolt hatásait vizsgáltuk. Továbbá részletesen vizsgáltuk a laminálási technoló-giában előforduló nedves eljárás szerepét és hatását.

A faanyag feszültségi és alakváltozási fő-irányainak kapcsolata és a terhelés orientáció-

ja az anyagtulajdonságok függvényében Horváth Balázs, Miklai Gábor, IV. ofmh

Izotróp anyagot terhelve a feszültségi és az alakválto-

zási állapot főtengelyei mindig párhuzamosak egymással. Anizotróp anyagok esetén – annak következtében, hogy normálfeszültségek hatására nemcsak hosszváltozás, de szögváltozás valamint nyírófeszültségek hatására szög-változás és hosszváltozás is fellép – a feszültségi és alak-változási főirányok tengelyei nem esnek egybe; a két főtengelyrendszer egymáshoz képest elfordul. Az elfordu-lás nagysága a terhelés orientációjától és az anizotróp rugalmas anyagállandók egymáshoz való viszonyától függ. A fő alakváltozási tengelyek helyzete viszonylag

egyszerűen meghatározható, ha – faanyagot vizsgálva – a lineáris feszültségi állapot normálfeszültségének hatás-vonala valamelyik anatómiai fősíkba esik. Ebben a speciális esetben az első főalakváltozási irány az anató-miai fősíkra merőleges tengely körül fordul az első főfe-szültségi irányhoz képest ϕ11 szöggel. A számítás ered-ményeit egyszerű terhelési próbával és reflexiós optikai feszültségvizsgálattal ellenőriztük.

Faház főszerkezeti elemeinek összehasonlító méretezése a magyar és az európai szabványok

szerint Joó Balázs I. PhD

A dolgozat témája egy favázas ház főszerkezeti

elemének összehasonlító méretezése a magyar és az európai szabvány szerint. A fő cél a magyar és az európai szabványok összehasonlítása, és a méretezés tapasztalatai-nak közlése.

Röviden vázoltuk a magyar és az európai szabványok viszonyát. Ezt követően elvégeztük a részletes méretezést a magyar szabvány ide vonatkozó normái szerint. A két szabvány vizsgálatához közel azonos minősítő szilárd-ságot használtunk. A tartó teherbírási-, és használhatósági határállapotra történő méretezését az európai szabványok szerint külön-külön kellett elkészíteni. Vizsgáltuk továbbá a kapcsolat teherbírását, és csúszását. Továbbá elvégeztük a kapcsolat feszültséganalízisét, végeselem-módszerrel. A kapcsolattervezésben a végeselem módszernek nagy sze-repe van, mert segítségével a numerikus kísérleteket lehet végezni. A két rendszer összehasonlítása, és a méretezés tapasztalatai alapján az európai szabványokat általában szigorúbbnak találtuk, amely a tervezőnek nagyobb szabadságot enged meg, ugyanakkor nagyobb felkészültséget követel (Ld. a 3. oldalon található cikket).

Vertikális tengelyelrendezésű szélkerék modellvizsgálata

Kovács Levente III. ofmh

TDK munkámban egy saját ötlet alapján megter-vezett, és elkészített szélkerék teljesítményét és hatásfokát mértem meg. bükk rétegelt lemezből készült lapátokat egy acél vázszerkezetre szereltem. A lapátok szelepszerű mozgása eredményezi a szélkerék függőleges tengely körüli forgását, és ezzel az energiatermelést. A mozgási energiát egy ékszíjon keresztül meghajtott 6W-os generátor alakítja elektromos energiává. A szélkerék kialakításánál figyelembe vettem, hogy egy viszonylag egyszerű, könnyen elkészíthető és olcsó szerkezetet hozzak létre. A függőleges tengelyelrendezés lehetővé teszi, hogy külső szabályozás nélkül bármilyen szélirány esetén működőképes legyen. A szerkezet másik előnye, hogy viharban először a lapátok törnek el – amelyek könnyen cserélhetőek, ezzel meggátolva a további károsodásokat.

32 2003. MÁRCIUS

Mivel nem állt rendelkezésünkre szélcsatorna, a szélkereket egy autó tetőcsomagtartójára szereltük, és így végeztük el a szükséges méréseket. Mértük a szélturbina által leadott elektromos teljesítményt, szélsebességet és a szélkerék kerületi sebességét. Az eredményekből megálla-pítható, hogy a szélgenerátor hatásfoka átlagosan 3,5%, és elsősorban a kisebb széltartományokban alkalmazható. További vizsgálatokkal, és mérésekkel feltárhatóak a kia-lakítás hibái és növelhető a berendezés teljesítménye.

Fa kompozit anyagok akusztikai hatásai a professzionális hangrendszerekben

Markó Gábor, V. ofmh

Kutatómunkám célja az volt, hogy könnyen, olcsón beszerezhető alapanyagot, vagy hasonló anyagokból előállítható kompozit lemezt alkalmazzak hangdobozok gyártására. A kísérletek során arra törekedtem, hogy nyír rétegelt lemezzel akusztikai paramétereiben megegyező, annál olcsóbb, és/vagy több szolgáltatást nyújtó lemezt állítsak elő.

A vizsgált témakör jelenleg a faipar szempontjából elhanyagolt területnek számít. A fa kompozitlemezek akusztikai vizsgálata csak abban az esetben történik meg, amikor egy kimondottan hangszigetelő lemez előállítása a cél. Az esetek többségében ezek a lemezek mechanikai terhelésre korlátozottan vehetők igénybe, ezért a vizsgá-lattok során olyan anyagokat tanulmányoztam melyek mechanikailag is szilárdabbak egy hangszigetelő lemez-nél. A vizsgálatokat a következő anyagokkal végeztem el: • aszimmetrikus Thermofon lemez, • szimmetrikus Thermofon lemez, • OSB, • ceiba rétegelt lemez, • fenol filmmel bevont nyír rétegelt lemez, • nyár rétegelt lemez.

A méréseket egy akusztikai laboratóriumban végez-tem el, az általam összeépített dobozokkal. A minőségi el-lenőrzés során két tulajdonságát vizsgáltam a hangfa-laknak a hangszóró impedanciamenete a dobozba beépít-ve, valamint az átviteli frekvencia a mély tartományban

Megállapítható volt, hogy a hangdobozok mind az átvitel mind az impedanciamenet során csak csekély mér-tékű eltéréseket mutattak egymáshoz, és a nyír rétegelt le-mezből készült bázisdobozhoz képest.

A dolgozatban ismertetett eredmények alapján el-mondható, hogy a hangfalakat gyártó cégek számára a fa-kompozitok alkalmazása sok előnnyel járhat. Az általam felhasznált anyagok egyértelműen igazolták, hogy meg-felelnek a hangdoboz készítés követelményeinek, lehe-tőséget teremtve különleges igények kielégítésére is.

Kereskedelemben kapható faipari termékekből játékcsalád tervezése Orsós Mariann, III. fmh

A dolgozat bemutatja a játék fogalmát, fontosságát,

társadalmi és személyiségformáló szerepét, a játszó gyer-

mek antropológiai és ergonómiai adottságait. Ismerteti a régi és mai, saját készítésű játékszereket, a játékot adó öt-letet, a szabadalomba ütközés problémáját, és a tervezési folyamatot, amelyben részletezi a korosztályok életkori sajátosságait és az ahhoz tartozó játékszereket, a bizton-sági előírásokat. Felsorolja a kereskedelemben kapható faipari termékeket, amelyekből játék készíthető. Ezek a következők: hurkapálca, különböző méretű rudak, golyók, függönykarikák, gyufa, ruhacsipesz és spatulák, melyek-ből ötletes játékok előállítására is példákat mutat: • hurkapálcából marokkó, • gyufából makettek és fejtörők, • rudakból építő- és logikaijáték, • golyókból és karikákból bébijátékok.

A dolgozat fő témája játékcsalád tervezése spatulá-ból. Bemutatja a terméket, a szükséges eszközöket, segé-danyagokat, és az előállításhoz szükséges munkafolyama-tokat. A tervezett játékok: különböző méretű babaházak és bútorok, repülőgép változatok, tutaj, lovacska, bábuk, legyező, képkeret és hinta. Részletesebb leírást ad a baba-házak és bútorok elkészítéséről, melyeket szerkezeti rajz-zal is illusztrál, a hozzá tartozó darabjegyzékkel együtt. A játékhasználatához vásárlói tájékoztatót tartalmaz a szü-lők és gyerekek számára. A befejezésben a tervezett játék-család előnyeit ismerteti, külön kiemelve a gazdaságos-sági szempontokat.

Faanyag színváltozásának vizsgálata lakkozott felületek esetén

Penkalo Oxána V.ofmh

Az utóbbi évtizedekben elterjedő műanyagokat sok területen visszaszorítják a természetes anyagú, például fá-ból készült termékek, amelyeket felületkezelni szükséges. Vizsgálatainkban különböző fafajok és a gyakorlatban alkalmazott színtelen lakkok – mint felületkezelő anyagok – alkotta rendszerek tulajdonságainak változásaival foglalkoztunk. Célunk annak meghatározása, hogy az egyes lakktípusok esetén hogyan módosul a kezelt felület színe UV-sugárzás hatására, illetve a bevonat miként változtatja meg a faanyag felületének színjellemzőit.

A vizsgálatok eredményei alapján bebizonyosodott, hogy a felhasználandó lakkoldat típusának megválasztásá-ban nem csak annak alkalmazhatóságát kell figyelembe venni, hanem azt is, hogy az adott lakkbevonatot melyik fafajra kívánjuk felvinni. Megállapítottuk, hogy az egyes szilárd lakkrétegek optikai szűrőként védik a fa felületét a fotodegradáció által okozott színváltozásoktól.

Nyárfaklónok faanyagának anatómiai és

fizikai sajátosságai a termőhely függvényében Urbán Zoltán, Zágonyi Balázs VI. ofmh

Az elvégzett vizsgálatok annak eldöntésére irányul-

tak, hogy a termőhely és az egyes klónok sajátosságai milyen hatással vannak a felhasználás szempontjából fon-tos fizikai és anatómiai tulajdonságokra. A kutatómunka


során fel kívántuk tárni a faanyagok szorpciós izotermáit, párafelvételi sebességet és folyadékáteresztő képességeit. Megvizsgáltuk továbbá a sűrűséget, és mindezek évgyű-rűnkénti változását.

A szorpciós és folyadék-áteresztési mérésekből a faanyagok száríthatóságával, felületkezelhetőségével, te-líthetőségével és a geszt/álgeszt képződéssel kapcsolatban kaphatunk fontos információkat. A folyadék-áteresztési értékekből ugyanakkor következtethetünk a faanyag szö-veti felépítésére, porozitására. A sűrűség meghatározásá-val egy olyan univerzális anyagjellemző birtokába jutunk, mely a szilárdság és a rosttechnikai hasznosítás szem-pontjából is elsőrendű fontosságú. Eredmények: • A termőhelyek azonos évgyűrűi közötti permeabili-

tási értékekben szignifikáns különbséget fedeztünk fel. • Termőhelyenként közel azonos klóncsoport-eredmé-

nyek a permeabilitásban.

• A folyadék-áteresztés mértéke a béltől kifelé haladva nő.

• A termőhelyek azonos évgyűrűi közötti sűrűségi érté-kekben szignifikáns különbségek adódtak.

• A sűrűség sugár menti változása nem jelentős. • Szorpciónál a geszt nagyobb mértékű párafelvételt

tanúsított (variancia analízis alapján az eltérés 95%-os valószínűséggel fennáll).

• A szorpciós hiszterézis mind a gesztnél, mind a szíjácsnál közel állandó nagyságú az izotermák teljes szakaszán.

• A geszt nagyobb párafelvételi sebességgel rendel-kezik.

• A gesztesítő anyagok nagy valószínűséggel hidrofil jellegűek.

In memoriam Zombori Balázs

(1970-2002)

Divós Ferenc

Egy felfelé ívelő kutatói pálya tört ketté december 23-án reggel 7 órakor Washington államban, Spokane közelé-ben, egy tragikus közlekedési baleset következtében. Köztudott, hogy az USA-ban és Kanadában számos híres magyar ember dolgozik a faipari kutatásban és felsőoktatásban, mint pl. Bódig József, Ifjú Géza, Balatinecz János és sokan mások. Ők az 56-os forradalom követ-keztében kerültek az újvilágba. Talán kevésbé köztudott, hogy fiatal magyar kutatók haladnak nyomdokaikon.

Most Zombori Balázstól búcsúzunk. Budapesten érettségizett a Piarista Gimnáziumban. Egyetemi tanulmányait 1988-ban kezdte meg az akkor még Erdészeti és Faipari Egyetemen. Kiváló tanulmányi eredményének és nyelvtudásának köszönhetően lehetőséget kapott arra, hogy negyedév után a Buckinghamshire College-ban angol faipari mérnöki diplomát szerezzen. Hazatérve befejezte tanulmányait Sopronban. Diplomamunkáját angol nyelven írta, témája: Különböző faanyagokban a hangsebesség hőmérséklet és nedvességtartalom függése. Végzés után felvételt nyer a nemrégiben indult doktori (Ph.D.) képzésre. Témája a „Falemezgyártás folyamatos minőségellenőrzése mikro-hullámú módszerekkel”, melyet a roncsolásmentes fa-

anyag vizsgálati laboratóriumban végzett együttműködve a BME mikrohullámú tan-székével. Ezt a munkát nem tudta befejez-ni, mert Ifjú Géza a Virginia Tech tanszék-vezető tanára meghívja, hogy Ph.D. tanul-mányait Blacksburgben végezze. A felvé-teli vizsgának számító GRE és TOEFL vizsgákat sikerrel letette. 2000-ben elkészí-tette a kompozit falemezgyártás számító-gépes modellezéséről szóló értekezését. Munkája nagy feltűnést keltett.

Sikeres munkájának, vidám, közvetlen természetének, megnyerő modorának kö-szönhetően több, mint száz pályázó közül az amerikai falemezkutatás fellegvárában,

Pullmanban a Washinghton Állami Egyetemen őt válasz-tották a meghirdetett Assistant Professor állás betöltésére. Nagyon hamar beilleszkedett, megszerették. Nem feled-kezett meg Alma-Máteréről sem; nemzetközi együtt-működés kezdeményezett. Ez év februárra egy soproni oktató szemináriumi előadását szervezte meg Pullman-ban. Szeptembertől pedig egy soproni diák segítette volna Balázs munkáját. Egy tragikus baleset azonban minden tervezgetésnek, közös kutatásnak véget vetett. A Faipari Mérnöki Kar fájó szívvel búcsúzik kiváló volt diákjától.

Dr. Divós Ferenc CSc., egy. docens, NyME Roncsolásmentes Faanyagvizsgálati Laboratórium

34 2003. MÁRCIUS

36 2003. MÁRCIUS

faipar - 51. évf. 1. sz. (2003.) -...

Documents